Ubuntu系统启动过程：从init到upstart的转变

本文由杨硕，华清远见嵌入式学院讲师撰写，详细介绍了嵌入式系统/ARM技术中的Ubuntu系统启动过程，对比了Ubuntu与传统RedHat启动的区别，并阐述了Ubuntu采用upstart作为初始化系统的原因。 在传统的Linux系统如RedHat中，启动流程主要依赖于`/etc/inittab`文件，这是一个控制系统的运行级别和服务启动顺序的关键配置文件。然而，在Ubuntu系统中，由于`init`方法的串行执行方式导致启动时间较长，自Ubuntu 6.10版开始，系统开始采用`upstart`来替代`init`，以提高启动效率。 `upstart`的核心是Event机制，它将进程的启动和停止视为事件（Event）。在Ubuntu的`/etc`目录下，`event.d`子目录是`upstart`的中心，这里包含了用于控制和服务管理的各种事件配置文件。这些文件主要包括两类：`rc-default`和以`rcX`（X=0,1,2,3,4,5,6,S）以及`ttyX`（X=0,1,2,3,4,5,6,S）命名的文件。 `rc-default`文件类似于传统的`inittab`，用于定义系统默认的运行级别。通过查看`rc-default`，可以了解系统在不同运行级别下启动的服务。例如，`#rc-runlevelcompatibility`注释表明这是为了保持与旧的`init`系统兼容性。 `rcX`文件则对应于不同的运行级别，如`rc0`代表多用户无图形界面模式，`rc1`同`rc0`，`rc2`至`rc5`通常对应不同的图形界面运行级别，`rc6`是关机或重启级别，而`S`通常用于单用户模式。这些文件定义了在进入相应运行级别时应启动的服务。 `ttyX`文件则与终端设备关联，它们定义了当登录到特定TTY（Teletype）终端时，系统应该如何启动或关闭服务。 通过`upstart`，Ubuntu能够并行处理启动任务，从而加快了系统启动速度。此外，`upstart`还提供了更灵活的事件驱动模型，允许系统根据特定事件（如网络连接建立、硬件初始化完成等）来启动或停止服务，提高了系统的响应性和可扩展性。 Ubuntu的启动流程与RedHat相比，更加现代化和高效。它通过`upstart`的事件驱动机制，实现了服务的异步启动，优化了嵌入式系统资源有限情况下的启动性能，这对于ARM架构的嵌入式设备尤其重要，因为这些设备往往需要快速启动和高效的资源管理。