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Upstart 系统初始化过程

Upstart是一个用于替代传统 init 的系统初始化程序。相对于 init 的同步执行，Upstart 是事件驱动、异步工作的。由于是事件驱动， Upstart 提供了传统 init 没法提供的功能，如机器运行时添加或删除U盘；由于异步工作，Upstart 更能充分利用CPU资源，性能更好。

Ubuntu 是我们常用的开发和服务器系统，当前最新 LTS 使用的是 Upstart，了解 Upstart 可以帮我们解答以下这些疑惑：

机器启动后的一些初始化脚本应该放在哪里比较合适？
想要在某个通用服务启动前执行一段代码可以怎样做？
设置好开机启动的程序运行时网络是否已经配置好？
硬盘什么时候挂载的？
在一些重启后某些硬盘内容会消失的云主机里什么时候初始化 flashcache？

下面介绍一下日常最需要了解 Upstart 的一些方面：

一、基本概念

Upstart 的可执行文件就是系统里的 /sbin/init。它事件驱动的特性体现在通过一些事件来触发任务的执行，比如开机后有 startup 事件、启动一个 job 前有 starting xxx（job 的名字）事件、插入一个U盘也会有相应的事件。Upstart 的任务配置一般写在 /etc/init 目录下（其实还有用户的 Upstart 配置，可以放在 $HOME/.init 目录下）。

Upstart job 的三个类型：

Task Job：运行一小会儿就停止的服务。
Service Job：一直运行的服务，比如 PHP-FPM、sshd。
Abstract Job：没有 exec 和 script 的任务， Upstart 不会跟踪他的pid，常用来设置网络服务。

二、Upstart 在机器启动时的执行过程

Upstart 系统初始化过程

在机器做完那些加载内核，挂载跟目录等工作后，操作系统会调用 /sbin/init 来接管后续的服务启动过程。

init 启动后马上发出第一个事件 startup
hostname，mountall 会被 startup 事件触发（在 /etc/init 目录下 grep startup * 就可以看到了！)，也就是一启动就开始分别设置 hostname 和挂载硬盘。

在 mountall.conf 里可以看到它主要运行了 mountall 程序，这个程序会读取 /lib/init/fstab 和 /etc/fstab 里的配置，按顺序挂载。其中 /lib/init/fstab 里的都是像 /proc /sys 这样的虚拟磁盘。

mountall 会发出很多可以触发 Upstart 的事件：
```
  emits virtual-filesystems   emits local-filesystems   emits remote-filesystems   emits all-swaps   emits filesystem   emits mounting   emits mounted 
```
每挂载好一个磁盘都会发出一个 mounted 事件，当挂载完 /lib/init/fstab 里的虚拟磁盘后会发出 virtual-filesystems 事件，mountall 继续处理 /etc/fstab 里的配置，期间会发出 remote-filesystems, all-swaps等事件，全部处理完后会发送 local-filesystems 和 filesystem 事件。

也就是说，当 Upstart 接收到 filesystem 事件时，配置文件中的磁盘已经挂载好了。

mountall 发出的很多事件，有些是以阻塞的方式发出的，也就是在 mountall 过程中有些别的任务已经被触发并且可能已经完成了。
udev.conf 在接收到 virtual-filesystem 时出发，这是一个管理 /dev 下的设备描述的程序。
- udev 导致 upstart-udev-bridge 任务执行，这个任务会设置好 127.0.0.0 这个网络回路地址。
- udev 和 filesystem 事件还是开始网络设置的前提。
在设置网络之前，ufw 的配置也会准备就绪。
网络和文件系统都准备好后出发 rc-sysinit.conf 里的脚本执行，里面其实就是打开 telinit 程序并传入一个2作为参数，这个程序发出 runlevel 事件。
- rc.conf 会被 runlevel 事件触发，它会调用 /etc/init.d/rc 2 ，这是兼容传统 init 的关键步骤。
- 其他 job 也会被 runlevel 事件触发，例如 cron、ssh、irqbalance 等。

三、和传统 init 的兼容

Upstart 兼容传统的 init 也称为 sysV 的启动方式，从上面步骤可以看到在 /etc/init/rc.conf 里调用了 /etc/init.d/rc 2，这个程序会遍历 /etc/rc2.d 目录下的脚本并执行。

平时我们启动服务会用到下面这几种命令：

service x start start x initctl start x

其中 service 是一个脚本，它的工作原理是先检查 /etc/init 里的配置有没有这个命令要启动的服务，如果没有才到 /etc/init.d 里找到启动那个服务的脚本并执行。如果你通过 apt-get 安装 PHP-FPM 可以发现 /etc/init.d 里的 PHP-FPM 启动脚本并不会被 service php5-fpm start 调用。