浅析Linux初始化init系统（2）：UpStart资源-CSDN文库

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浅析浅析Linux初始化初始化init系统（系统（2）：）：UpStart

　　近年来，Linux 系统的 init 进程经历了两次重大的演进，传统的 sysvinit 已经淡出历史舞台，新系统 UpStart 和 systemd

各有特点，而越来越多的 Linux 发行版采纳了 systemd。本文简要介绍了这三种 init 系统的使用和原理，每个 Linux 系统管理

员和系统软件开发者都应该了解它们，以便更好地管理系统和开发应用。本文是系列的第二部分，主要讲述 UpStart 的特点和

使用。

　　Upstart 简介

　　假如您使用的 Linux 发行版是 Ubuntu，很可能会发现在您的计算机上找不到/etc/inittab 文件了，这是因为 Ubuntu 使用了

一种被称为 upstart 的新型 init系统。

　　开发 Upstart 的缘由

　　大约在 2006 年或者更早的时候， Ubuntu 开发人员试图将 Linux 安装在笔记本电脑上。在这期间技术人员发现经典的

sysvinit 存在一些问题：它不适合笔记本环境。这促使程序员 Scott James Remnant 着手开发 upstart。当 Linux 内核进入

2.6 时代时，内核功能有了很多新的更新。新特性使得 Linux 不仅是一款的服务器操作系统，也可以被用于桌面系统，甚至嵌

入式设备。桌面系统或便携式设备的一个特点是经常重启，而且要频繁地使用硬件热插拔技术。在现代计算机系统中，硬件繁

多、接口有限，人们并非将所有设备都始终连接在计算机上，比如 U 盘平时并不连接电脑，使用时才插入 USB 插口。因此，

当系统上电启动时，一些外设可能并没有连接。而是在启动后当需要的时候才连接这些设备。在 2.6 内核支持下，一旦新外设

连接到系统，内核便可以自动实时地发现它们，并初始化这些设备，进而使用它们。这为便携式设备用户提供了很大的灵活

性。可是这些特性为 sysvinit 带来了一些挑战。当系统初始化时，需要被初始化的设备并没有连接到系统上；比如打印机。

为了管理打印任务，系统需要启动 CUPS 等服务，而如果打印机没有接入系统的情况下，启动这些服务是一种浪费。Sysvinit

没有办法处理这类需求，它必须一次性把所有可能用到的服务都启动起来，即使打印机并没有连接到系统，CUPS 服务也必须

启动。还有网络共享盘的挂载问题。在/etc/fstab 中，可以指定系统自动挂载一个网络盘，比如 NFS，或者 iSCSI 设备。在本

文的第一部分 sysvinit 的简介中可以看到，sysvinit 分析/etc/fstab 挂载文件系统这个步骤是在网络启动之前。可是如果网络没

有启动，NFS 或者 iSCSI 都不可访问，当然也无法进行挂载操作。Sysvinit 采用 netdev 的方式来解决这个问题，即/etc/fstab

发现 netdev 属性挂载点的时候，不尝试挂载它，在网络初始化并使能之后，还有一个专门的 netfs 服务来挂载所有这些网络

盘。这是一个不得已的补救方法，给管理员带来不便。部分新手管理员甚至从来也没有听说过 netdev 选项，因此经常成为系

统管理的一个陷阱。针对以上种种情况，Ubuntu 开发人员在评估了当时的几个可选 init 系统之后，决定重新设计和开发一个

全新的 init 系统，即 UpStart。UpStart 基于事件机制，比如 U 盘插入 USB 接口后，udev 得到内核通知，发现该设备，这是

一个新的事件。UpStart 在感知到该事件之后触发相应的等待任务，比如处理/etc/fstab 中存在的挂载点。采用这种事件驱动的

模式，upstart 完美地解决了即插即用设备带来的新问题。此外，采用事件驱动机制也带来了一些其它有益的变化，比如加快

了系统启动时间。sysvinit 运行时是同步阻塞的。一个脚本运行的时候，后续脚本必须等待。这意味着所有的初始化步骤都是

串行执行的，而实际上很多服务彼此并不相关，完全可以并行启动，从而减小系统的启动时间。在 Linux 大量应用于服务器的

时代，系统启动时间也许还不那么重要；然而对于桌面系统和便携式设备，启动时间的长短对用户体验影响很大。此外云计算

等新的 Server 端技术也往往需要单个设备可以更加快速地启动。 UpStart 满足了这些需求，目前不仅桌面系统 Ubuntu 采用

了 UpStart，甚至企业级服务器级的 RHEL 也默认采用 UpStart 来替换 sysvinit 作为 init 系统。

　　Upstart 的特点

　　UpStart 解决了之前提到的 sysvinit 的缺点。采用事件驱动模型，UpStart 可以：

　　更快地启动系统

　　当新硬件被发现时动态启动服务

　　硬件被拔除时动态停止服务

　　这些特点使得 UpStart 可以很好地应用在桌面或者便携式系统中，处理这些系统中的动态硬件插拔特性。

　　Upstart 概念和术语

　　Upstart 的基本概念和设计清晰明确。UpStart 主要的概念是 job 和 event。Job 是一个工作单元，用来完成一件工作，比

如启动一个后台服务，或者运行一个配置命令。每个 Job 都等待一个或多个事件，一旦事件发生，upstart 触发该 job 完成相

应的工作。

　　Job

　　Job 是一个工作的单元，一个任务或者一个服务。可以理解为 sysvinit 中的一个服务脚本。有三种类型的工作：

　　task job；

　　service job；

　　abstract job；

　　task job 代表在一定时间内会执行完毕的任务，比如删除一个文件； service job 代表后台服务进程，比如 apache

httpd。这里进程一般不会退出，一旦开始运行成为一个后台精灵进程，由 init 进程管理，如果这类进程退出，由 init 进程重新

启动，它们只能由 init 进程发送信号停止。它们的停止一般也是由于所依赖的停止事件而触发的，不过 upstart 也提供命令行

工具，让管理人员手动停止某个服务； Abstract job 仅由 upstart 内部使用，仅对理解 upstart 内部机理有所帮助。我们不用关

心它。除了以上的分类之外，还有另一种工作（Job）分类方法。Upstart 不仅可以用来为整个系统的初始化服务，也可以为

每个用户会话（session）的初始化服务。系统的初始化任务叫做 system job，比如挂载文件系统的任务是一个 system job；

用户会话的初始化服务叫做 session job。

　　Job 生命周期

　　Upstart 为每个工作都维护一个生命周期。一般来说，工作有开始，运行和结束这几种状态。为了更精细地描述工作的变

化，Upstart 还引入了一些其它的状态。比如开始有开始之前(pre-start)，即将开始(starting)和已经开始了(started)几种不同的

状态，这样可以更加精确地描述工作的当前状态。工作从某种初始状态开始，逐渐变化，或许要经历其它几种不同的状态，

终进入另外一种状态，形成一个状态机。在这个过程中，当工作的状态即将发生变化的时候，init 进程会发出相应的事件

（event）。

　　表 1.Upstart 中 Job 的可能状态

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