Системы инициализации Linux

В операционной системе Linux и других системах семейства Unix после завершения загрузки ядра начинается инициализация Linux системы, сервисов и других компонентов. За это отвечает процесс инициализации, он запускается ядром сразу после завершения загрузки, имеет PID 1, и будет выполняться пока будет работать система.

Процесс инициализации запускает все другие процессы, которые должны быть запущены, это родительский процесс для всего, что выполняется в системе. Другие процессы могут тоже создавать дочерние процессы, но если родительский процесс завершается, для его дочерних процессов родительским становится процесс инициализации.

Содержание статьи

• Системы инициализации Linux
  • 1. System V Init
• 2. OpenRC
• 3. Systemd
• 4. Runinit
• 5. Upstart
• Выводы

Системы инициализации Linux

За время развития операционных систем были созданы различные системы инициализации Linux. В разных дистрибутивах использовались разные системы. В этой статье мы рассмотрим лучшие системы инициализации, которые вы можете сейчас использовать. Мы начнем с более старых систем с меньшим функционалом, чтобы понять с чего все начиналось, затем подойдем к более новым, созданным в последнее время.

1. System V Init

System V или SysV — это довольно старая, но до сих пор ещё популярная система инициализации Linux и Unix подобных операционных систем. Она была основой для создания многих других систем инициализации, а также первой коммерческой системой инициализации разработанной для Unix в AT&T. Она была разработана еще в 1983 году.

Почти все дистрибутивы Linux изначально использовали SysV. Исключением была только Gentoo, в которой использовалась собственная система инициализации и Slackware, с инициализацией в стиле BSD.

Основные возможности SysV:

• Написание файлов запуска служб на bash;
• Последовательный запуск служб;
• Сортировка порядка запуска с помощью номеров в именах файлов;
• Команды для запуска, остановки и проверки состояния служб.

Никакой параллельной загрузки, системы зависимостей, запуска по требованию и автоматического запуска здесь не было и в помине.

С момента ее разработки прошло много лет и из-за некоторых недостатков были разработаны другие системы для ее замены, они хоть и имели новые функции и были более эффективны, но они были по-прежнему совместимы с SysV.

2. OpenRC

OpenRC — это система инициализации Linux и Unix подобных операционных систем совместимая с Sys V Init и поддерживающая систему зависимостей во время запуска. Она приносит некоторые улучшения в SysV, и как и другие системы инициализации Linux, совместима с ней, но вы должны иметь в виду, что OpenRC не заменяет полностью файл /sbin/init. Эта система инициализации используется в Gentoo и дистрибутивах BSD.

Кроме стандартных возможностей SysV, здесь поддерживается также:

• Поддержка зависимостей служб;
• Поддержка параллельного запуска служб;
• Поддерживает настройку в одном отдельном файле;
• Работает как демон;

По сравнению с SysV тут появилось много новых возможностей, но все еще не все те, что нужны для оптимальной работы системы.

3. Systemd

Systemd — это новая система инициализации Linux. Она была введена по умолчанию в Fedora 15, а сейчас используется почти во всех популярных Linux дистрибутивах. Это не только инициализирующий процесс, поддерживающий огромное количество возможностей, но и набор инструментов для управления службами и этими возможностями из системы. Основная цель — иметь полный контроль над всеми процессами во время их запуска и на протяжении всего выполнения.

Systemd очень сильно отличается от всех существующих систем инициализации, тем как она работает с сервисами, и даже конфигурационными файлами сервисов. Совместимости со скриптами SysV нет, их нужно преобразовать в linux systemd unit файлы.

Вот ее основные особенности:

• Понятный, простой и эффективный дизайн;
• Параллельная загрузка служб на основе зависимостей;
• Поддерживается завершение дополнительных процессов;
• Поддерживается собственный журнал с помощью journald;
• Поддерживается планирование заданий с помощью таймеров Systemd;
• Поддерживается управление сетью с помощью networkd;
• Для управления DNS используется systemd-resolved;
• Хранение журналов в бинарных файлах;
• Сохранение состояния сервисов linux systemd для возможного восстановления;
• Улучшенная интеграция с Gnome;
• Запуск сервисов по требованию;

4. Runinit

Runinit — это кроссплатформенная система инициализации, которая может работать в GNU Linux, Solaris, BSD и MacOS. Это отличная альтернатива для SysV с поддержкой мониторинга состояния служб.

Здесь есть некоторые интересные особенности, которых нет в других системах инициализации:

• Полный контроль сервисов, каждый сервис привязывается к своему каталогу;
• Надежное средство журналирования и ротации логов;
• Быстрая система загрузки и выключения;
• Портативность;
• Легкое создание файлов конфигурации служб;
• Небольшое количество кода системы инициализации.

5. Upstart

Upstart — это система инициализации на основе событий, разработанная в Canonical и призванная заменять SysV. Она может запускать системные службы, выполнять над ними различные задачи, инспектировать их во время выполнения, а также выполнять нужные действия в ответ на события в системе.

Это гибридная система инициализации, она использует как SysV скрипты запуска, так и файлы служб Systemd. Вот ее самые заметные особенности:

• Изначально разработанная для Ubuntu, но может использоваться и в других дистрибутивах;
• Запуск и остановка служб на основе событий;
• Генерация событий во время запуска и остановки служб;
• События могут быть отправлены обычными процессами;
• Связь с процессом инициализации через DBus;
• Пользователи могут запускать и останавливать свои процессы;
• Перезапуск служб, которые неожиданно завершились;
• Параллельная загрузка сервисов;
• Автоматический перезапуск служб;

Большинство ее возможностей работают благодаря интеграции с системой инициализации Systemd. В последнее время всё меньше используются скрипты SysV init и всё больше применяются юнит файлы Systemd. Рано или поздно Systemd вытеснит и полностью заменит Upstart в Ubuntu.

Выводы

Как я уже говорил, система инициализации запускает и управляет всеми другими процессами в системе Linux. SysV до недавнего времени была основной системой инициализации в большинстве дистрибутивов Linux, но из-за некоторых своих недостатков для нее было разработано несколько замен, в том числе Systemd.

Какие системы инициализации Linux используются в вашем дистрибутиве? В списке обозначены не все существующие системы, какую из них нужно добавить в список? Напишите в комментариях!