几个月前， Linux 基金会宣布 LFCS (Linux 基金会认证系统管理员) 认证诞生了，这个令人兴奋的新计划定位于让来自全球各地的初级到中级的 Linux 系统管理员得到认证。这其中包括维护已经在运行的系统和服务的能力、第一手的问题查找和分析能力、以及决定何时向开发团队提交问题的能力。

第七讲： Linux 基金会认证系统管理员

下面的视频简要介绍了 Linux 基金会认证计划。

本讲是系列教程中的第七讲，在这篇文章中，我们会介绍如何管理 Linux 系统自启动进程和服务，这是 LFCS 认证考试要求的一部分。

管理 Linux 自启动进程

Linux 系统的启动程序包括多个阶段，每个阶段由一个不同的图示块表示。下面的图示简要总结了启动过程以及所有包括的主要组件。

Linux 启动过程

当你按下你机器上的电源键时，存储在主板 EEPROM 芯片中的固件初始化 POST(通电自检) 检查系统硬件资源的状态。POST 结束后，固件会搜索并加载位于第一块可用磁盘上的 MBR 或 EFI 分区的第一阶段引导程序，并把控制权交给引导程序。

MBR 方式

MBR 是位于 BIOS 设置中标记为可启动磁盘上的第一个扇区，大小是 512 个字节。

• 前面 446 个字节：包括可执行代码和错误信息文本的引导程序
• 接下来的 64 个字节：四个分区（主分区或扩展分区）中每个分区一条记录的分区表。其中，每条记录标示了每个一个分区的状态（是否活跃）、大小以及开始和结束扇区。
• 最后 2 个字节： MBR 有效性检查的魔法数。

下面的命令对 MBR 进行备份（在本例中，/dev/sda 是第一块硬盘）。结果文件 mbr.bkp 在分区表被破坏、例如系统不可引导时能排上用场。

当然，为了后面需要的时候能使用它，我们需要把它保存到别的地方（例如一个 USB 设备）。该文件能帮助我们重新恢复 MBR，这只在我们操作过程中没有改变硬盘驱动布局时才有效。

备份 MBR

# dd if=/dev/sda of=mbr.bkp bs=512 count=1

在 Linux 中备份 MBR

恢复 MBR

# dd if=mbr.bkp of=/dev/sda bs=512 count=1

在 Linux 中恢复 MBR

EFI/UEFI 方式

对于使用 EFI/UEFI 方式的系统， UEFI 固件读取它的设置来决定从哪里启动哪个 UEFI 应用。（例如， EFI 分区位于哪块磁盘或分区。

接下来，加载并运行第二阶段引导程序(又名引导管理器)。GRUB[GRand Unified Boot] 是 Linux 中最常使用的引导管理器。今天大部分使用的系统中都能找到它两个中的其中一个版本。

• GRUB 有效配置文件： /boot/grub/menu.lst（旧发行版， EFI/UEFI 固件不支持）。
• GRUB2 配置文件： 通常是 /etc/default/grub。

尽管 LFCS 考试目标没有明确要求了解 GRUB 内部知识，但如果你足够大胆并且不怕把你的系统搞乱（为了以防万一，你可以先在虚拟机上进行尝试）你可以运行：

# update-grub

为了使更改生效，你需要以 root 用户修改 GRUB 的配置。

首先， GRUB 加载默认的内核以及 initrd 或 initramfs 镜像。补充一句，initrd 或者 initramfs 帮助完成硬件检测、内核模块加载、以及发现挂载根目录文件系统需要的设备。

一旦真正的根目录文件系统启动，为了显示用户界面，内核就会执行系统和服务管理器（init 或 systemd，进程号 PID 一般为 1）开始普通用户态的引导程序。

init 和 systemd 都是管理其它守护进程的守护进程（后台进程），它们总是最先启动（系统引导时），最后结束（系统关闭时）。

Systemd 和 Init

自启动服务(SysVinit)

Linux 中运行等级通过控制运行哪些服务来以不同方式使用系统。换句话说，运行等级控制着当前执行状态下可以完成什么任务（以及什么不能完成）。

传统上，这个启动过程是基于起源于 System V Unix 的形式，通过执行脚本启动或者停止服务从而使机器进入指定的运行等级(换句话说，是一个不同的系统运行模式)。

在每个运行等级中，独立服务可以设置为运行、或者在运行时关闭。一些主流发行版的最新版本中，已经移除了标准的 System V，而用一个称为 systemd（表示系统守护进程）的新服务和系统管理器代替，但为了兼容性，通常也支持 sysv 命令。这意味着你可以在基于 systemd 的发行版中运行大部分有名的 sysv 初始化工具。

• 推荐阅读： Linux 为什么用 ‘systemd’ 代替 ‘init’

除了启动系统进程，init 还会查看 /etc/inittab 来决定进入哪个运行等级。

要在运行等级之间切换，我们只需要使用 init 命令更改运行等级：init N（其中 N 是上面列出的一个运行等级）。 请注意这并不是运行中的系统切换运行等级的推荐方式，因为它不会给已经登录的用户发送警告（因而导致他们丢失工作以及进程异常终结）。

相反，应该用 shutdown 命令重启系统（它首先发送警告信息给所有已经登录的用户，并锁住任何新的登录；然后再给 init 发送信号切换运行等级）但是，首先要在 /etc/inittab 文件中设置好默认的运行等级（系统引导到的等级）。

因为这个原因，按照下面的步骤切当地切换运行等级。以 root 用户在 /etc/inittab 中查找下面的行。

id:2:initdefault:

并用你喜欢的文本编辑器，例如 vim（本系列的 LFCS 系列第二讲：如何安装和使用纯文本编辑器 vi/vim），更改数字 2 为想要的运行等级。

然后，以 root 用户执行

# shutdown -r now

最后一个命令会重启系统，并使它在下一次引导时进入指定的运行等级，并会执行保存在 /etc/rc[runlevel].d 目录中的脚本以决定应该启动什么服务、不应该启动什么服务。例如，在下面的系统中运行等级 2。

在 Linux 中更改运行等级

使用 chkconfig 管理服务

为了在启动时启动或者停用系统服务，我们可以在 CentOS / openSUSE 中使用 chkconfig 命令，在 Debian 及其衍生版中使用 sysv-rc-conf 命令。这个工具还能告诉我们对于一个指定的运行等级预先配置的状态是什么。

• 推荐阅读： 如何在 Linux 中停止和停用不想要的服务

列出某个服务的运行等级配置。

# chkconfig --list [service name]
# chkconfig --list postfix
# chkconfig --list mysqld

列出运行等级配置

从上图中我们可以看出，当系统进入运行等级 2 到 5 的时候就会启动 postfix，而默认情况下运行等级 2 到 4 时会运行 mysqld。现在假设我们并不希望如此。

例如，我们希望运行等级为 5 时也启动 mysqld，运行等级为 4 或 5 时关闭 postfix。下面分别针对两种情况进行设置（以 root 用户执行以下命令）。

为特定运行等级启用服务

# chkconfig --level [level(s)] service on
# chkconfig --level 5 mysqld on

为特定运行等级停用服务

# chkconfig --level [level(s)] service off
# chkconfig --level 45 postfix off

启用/停用服务

我们在基于 Debian 的系统中使用 sysv-rc-conf 完成类似任务。

使用 sysv-rc-conf 管理服务

配置服务自动启动时进入指定运行等级，同时禁止启动时进入其它运行等级。

1. 我们可以用下面的命令查看启动 mdadm 时的运行等级。

# ls -l /etc/rc[0-6].d | grep -E 'rc[0-6]|mdadm'

查看运行中服务的运行等级

2. 我们使用 sysv-rc-conf 设置防止 mdadm 在运行等级2 之外的其它等级启动。只需根据需要（你可以使用上下左右按键）选中或取消选中（通过空格键）。

# sysv-rc-conf

Sysv 运行等级配置

然后输入 q 退出。

3. 重启系统并从步骤 1 开始再操作一遍。

# ls -l /etc/rc[0-6].d | grep -E 'rc[0-6]|mdadm'

验证服务运行等级

从上图中我们可以看出 mdadm 配置为只在运行等级 2 上启动。

那关于 systemd 呢？

systemd 是另外一个被多种主流 Linux 发行版采用的服务和系统管理器。它的目标是允许系统启动时多个任务尽可能并行（而 sysvinit 并非如此，sysvinit 一般比较慢，因为它每次只启动一个进程，而且会检查彼此之间是否有依赖，在启动其它服务之前还要等待守护进程启动），充当运行中系统动态资源管理的角色。

因此，服务只在需要的时候启动，而不是系统启动时毫无缘由地启动（为了防止消耗系统资源）。

要查看你系统中运行的原生 systemd 服务和 Sysv 服务，可以用以下的命令。

# systemctl

查看运行中的进程

LOAD 一列显示了单元（UNIT 列，显示服务或者由 systemd 维护的其它进程）是否正确加载，ACTIVE 和 SUB 列则显示了该单元当前的状态。

显示服务当前状态的信息

当 ACTIVE 列显示某个单元状态并非活跃时，我们可以使用以下命令查看具体原因。

# systemctl status [unit]

例如，上图中 media-samba.mount 处于失败状态。我们可以运行：

# systemctl status media-samba.mount

查看服务状态

我们可以看到 media-samba.mount 失败的原因是 host dev1 上的挂载进程无法找到 //192.168.0.10/gacanepa 上的共享网络。

启动或停止服务

一旦 //192.168.0.10/gacanepa 上的共享网络可用，我们可以再来尝试启动、停止以及重启 media-samba.mount 单元。执行每次操作之后，我们都执行 systemctl stats media-samba.mout 来查看它的状态。

# systemctl start media-samba.mount
# systemctl status media-samba.mount
# systemctl stop media-samba.mount
# systemctl restart media-samba.mount
# systemctl status media-samba.mount

启动停止服务

启用或停用某服务随系统启动

使用 systemd 你可以在系统启动时启用或停用某服务

# systemctl enable [service]        # 启用服务
# systemctl disable [service]       # 阻止服务随系统启动

启用或停用某服务随系统启动包括在 /etc/systemd/system/multi-user.target.wants 目录添加或者删除符号链接。

启用或停用服务

你也可以用下面的命令查看某个服务的当前状态（启用或者停用）。

# systemctl is-enabled [service]

例如，

# systemctl is-enabled postfix.service

另外，你可以用下面的命令重启或者关闭系统。

# systemctl reboot
# systemctl shutdown

Upstart

基于事件的 Upstart 是 /sbin/init 守护进程的替代品，它仅为在需要那些服务的时候启动服务而生，（或者当它们在运行时管理它们），以及处理发生的实践，因此 Upstart 优于基于依赖的 sysvinit 系统。

一开始它是为 Ubuntu 发行版开发的，但在红帽企业版 Linux 6.0 中得到使用。尽管希望它能在所有 Linux 发行版中替代 sysvinit，但它已经被 systemd 超越。2014 年 2 月 14 日，Mark Shuttleworth（Canonical Ltd. 创建者）发布声明之后的 Ubuntu 发行版采用 systemd 作为默认初始化守护进程。

由于 Sysv 启动脚本已经流行很长时间了，很多软件包中都包括了 Sysv 启动脚本。为了兼容这些软件， Upstart 提供了兼容模式：它可以运行保存在常用位置（/etc/rc.d/rc?.d, /etc/init.d/rc?.d, /etc/rc?.d或其它类似的位置）的Sysv 启动脚本。因此，如果我们安装了一个还没有 Upstart 配置脚本的软件，仍然可以用原来的方式启动它。

另外，如果我们还安装了类似 chkconfig 的工具，你还可以和在基于 sysvinit 的系统中一样用它们管理基于 Sysv 的服务。

Upstart 脚本除了支持 Sysv 启动脚本，还支持基于多种方式启动或者停用服务；例如， Upstart 可以在一个特定硬件设备连接上的时候启动一个服务。

使用 Upstart以及它原生脚本的系统替换了 /etc/inittab 文件和 /etc/init 目录下和运行等级相关的以 .conf 作为后缀的 Sysv 启动脚本目录。

这些 *.conf 脚本（也称为任务定义）通常包括以下几部分：

• 进程描述
• 进程的运行等级或者应该触发它们的事件
• 应该停止进程的运行等级或者触发停止进程的事件
• 选项
• 启动进程的命令

例如，

# My test service - Upstart script demo description "Here goes the description of 'My test service'" author "Dave Null <[email protected]>"
# Stanzas

#
# Stanzas define when and how a process is started and stopped
# See a list of stanzas here: http://upstart.ubuntu.com/wiki/Stanzas#respawn
# When to start the service
start on runlevel [2345]
# When to stop the service
stop on runlevel [016]
# Automatically restart process in case of crash
respawn
# Specify working directory
chdir /home/dave/myfiles
# Specify the process/command (add arguments if needed) to run
exec bash backup.sh arg1 arg2

要使更改生效，你要让 upstart 重新加载它的配置文件。

# initctl reload-configuration

然后用下面的命令启动你的任务。

$ sudo start yourjobname

其中 yourjobname 是之前 yourjobname.conf 脚本中添加的任务名称。

关于 Upstart 更完整和详细的介绍可以参考该项目网站的 “Cookbook” 栏目。

总结

了解 Linux 启动进程对于你进行错误处理、调整计算机系统以及根据需要运行服务非常有用。

在这篇文章中，我们分析了你按下电源键启动机器的一刻到你看到完整的可操作用户界面这段时间发生了什么。我希望你能像我一样把它们放在一起阅读。欢迎在下面留下你的评论或者疑问。我们总是期待听到读者的回复。

via: http://www.tecmint.com/linux-boot-process-and-manage-services/

作者：Gabriel Cánepa 译者：ictlyh 校对：wxy

本文由 LCTT 原创翻译，Linux中国 荣誉推出

Systemd 是目前为止在Linux平台上最有争议的项目之一。它到底有多大的争议？它的争议大到systemd的开发者之一Lennart Poettering 声称有人使用比特币雇佣职业杀手要干掉他。但是还是有比较理智的做法的，有一个抵制systemd网站在技术角度上提出了抵制systemd的原因。

如此强烈的抵制也反映了systemd的成功。它已经被或将要被Fedroa、OpenSUSE、Ubuntu、Debian、Arch Linux等众多发行版采用。随着时间推移，GNOME越来越依赖它，Debian回归GNOME的原因之一就是它采用了systemd。systemd无处不在！

那么如此激烈的争论到底是关于什么呢？让我们近距离观察这场战争。

Systemd是一个全新的init

Systemd的核心是取代老旧的SysV init。init用来初始化你的操作系统，当你启动系统时，init负责加载需要的驱动，激活你的网络链接，启动众多的系统服务，最后进入图形登陆界面。而SysV init 是一个老旧的系统，它基本上仅运行/etc/init.d目录下的一些脚本。

Systemd是一个现代技术，用以取代老旧以及粗糙的SysV init。它可以在接收到事件响应时启动相关服务；比如，当你接入了一个USB打印机，systemd可以在接收到设备接入响应时启动打印服务。当它接收到某个网络端口的连接请求时，它可以启动在此端口上监听的服务并且传递这个连接。

获取更多关于SysV init 与 systemd的信息，可以参考Jorgen Schäfer的 “Why systemd?”

但是systemd远不止此

systemd的反对者之中也有部分人认为SysV太老了，应该被取代掉。但是批评systemd的人发现Systemd是一个巨大的项目，其中包括了很多其他的功能。它是一个软件套件，而不仅仅是一个init。

维基共享资源 systemd 结构图解

Systemd包括用于管理用户登陆的守护进程logind，还包括journald，并且journald 颇有争议的使用了二进制形式保存系统日志而不是以文本形式。systemd也采用了udev的思想及代码，它对/dev/目录下的虚拟设备文件进行管理，并且处理设备接入或推出时所产生的事件。除了这些还有很多其他的，如：systemd还包括了cron风格的任务调度器与网络守护进程networkd等等。

抨击者认为systemd不是类UNIX风格

多数的抱怨源于人们认为systemd项目太大以至于超出了它的工作范围，并且它从Linux系统接管的部分太多了。不要感到惊奇，systemd的抵制活动是以下面的抱怨开始的：

"systemd文件是一大堆的复杂的高度耦合的二进制组成的，这违反了UNIX哲学：‘做一件事情，并把它做好’。它超出了一个init程序的职责范围，因为它还有电源管理，设备管理，挂载管理，cron（定时执行工具），磁盘加密，socket接口/inetd，syslog，网络配置，登陆/会话管理，文件预读，GPT分区发现，容器注册，hostname/locale/time管理，mDNS/DNS-SD等功能，它将Linux控制台以及其他的一些功能都包装在一个程序里面。

那么，systemd是好是坏？

到这里，我判断一下，到底谁是正确的。

systemd最初的想法是非常好的。Linux需要一个新的东西来替换老的 SysV init 和沉重的 SysV init 脚本，这个新的程序应该是灵活的，现代化的系统守护进程，它可以响应更多类型，并且智能化的管理众多的守护进程。然而，事实上systemd好像成为了一个仅依赖Linux核心的完全统一的系统层。

但是，尽管Linux是一个社区开发项目，但它不是为PC世界的专栏作家或者是一群网络评论者提供的，这些人都不能决定它的进化与发展。只有那些亲手贡献代码以及全身心投入的人才有这个资格。巧的是，Linux发行版以及那些参与者好像大部分都倾向与systemd。

'我对于systemd本身并没有很强烈的个人看法。我与核心开发人员争论过它的bug与兼容性，并且我认为它的一些设计是愚蠢的（比如二进制的日志），但这只是细节，不是大问题。

如果 Linus Torvalds 对于systemd的设计没有什么反对意见，那么说明它可能还是不错的。如果你想平静的看下为什么Linux发行版要使用systemd的话，我推荐这篇文章，Debian's systemd discussion document。

你是如何看systemd的，可以在评论回复！但是请文明讨论。

更新这篇文章以澄清之前的错误的消息，ubuntu 桌面版将在下一个版本中纳入systemd。之前我们错误的认为ubuntu已经使用了systemd。

via: http://www.pcworld.com/article/2841873/meet-systemd-the-controversial-project-taking-over-a-linux-distro-near-you.html

作者：Chris Hoffman 译者：SPccman 校对：wxy

本文由 LCTT 原创翻译，Linux中国 荣誉推出