Linux 關(guān)機(jī)命令分析
任橋偉
MSN：
ilttv@hotmail.com Email：
ilttv@163.com linux下有關(guān)關(guān)機(jī)重啟的命令主要有：shutdown、reboot、halt、poweroff、telinit、init。它們
都可以達(dá)到關(guān)機(jī)或重啟的目的，但是每個命令的工作流程并不一樣。它們都由軟件包sysvinit產(chǎn)生，
你可以從網(wǎng)上下載它的源碼來分析各個命令的流程，同時，sysvinit也包含了與登陸等有關(guān)的命令。
下面分析sysvinit-2.86軟件包的源碼，同時參考它們的手冊來對它們深入了解。
1、 從Makefile可以知道， 上面的命令并不都是互相獨(dú)立的， poweroff、 reboot是halt的鏈接， telinit
是init的鏈接。
ln -sf halt $(ROOT)/sbin/reboot
ln -sf halt $(ROOT)/sbin/poweroff
ln -sf init $(ROOT)/sbin/telinit
在終端輸入
# ls -l /sbin/poweroff
# ls -l /sbin/reboot
# ls -l /sbin/telinit
也可以看到上面的結(jié)果。
2、halt。
參數(shù)說明：
[-n] 防止sync系統(tǒng)調(diào)用﹐它用在用fsck修補(bǔ)根分區(qū)之后﹐以阻止內(nèi)核用老版本的超級塊
〔superblock〕覆蓋修補(bǔ)過的超級塊。
[-w] 并不是真正的重啟或關(guān)機(jī)﹐只是寫wtmp〔/var/log/wtmp〕紀(jì)錄。
[-d] 不寫wtmp紀(jì)錄〔已包含在選項[-n]中〕。
[-f] 沒有調(diào)用shutdown而強(qiáng)制關(guān)機(jī)或重啟（halt/reboot）。
[-h] 使硬盤處于standby模式。
[-i] 關(guān)掉所有的網(wǎng)絡(luò)接口。
[-p] 該選項為缺省選項。就是關(guān)機(jī)時調(diào)用poweroff。
前面已經(jīng)知道，poweroff、reboot是halt的鏈接，halt會首先判斷用戶執(zhí)行的是否是poweroff和
reboot中的一個。如果執(zhí)行的是poweroff，則等效于-p參數(shù)，執(zhí)行reboot的情況將在下面說明。
解析命令行參數(shù)后，會調(diào)用geteuid系統(tǒng)調(diào)用判斷是否為root用戶，如果為普通用戶，halt退出。
接下來即是針對不同的參數(shù)執(zhí)行不同操作的過程。首先是不帶任何參數(shù)的情況（或者參數(shù)中不含-w
或-f），halt會通過INIT_VERSION和RUNLEVEL環(huán)境變量，或者讀取/var/run/utmp文件（通過linux
的用戶組函數(shù)）獲得系統(tǒng)所在的運(yùn)行級。如果系統(tǒng)不在0和6運(yùn)行級，會判斷執(zhí)行的是否reboot，如
果用戶執(zhí)行reboot，則調(diào)用"shutdown -r"；否則執(zhí)行"shutdown -h"。
其它情況下，都是通過調(diào)用reboot系統(tǒng)調(diào)用來達(dá)到關(guān)機(jī)或重啟的目的，有關(guān)reboot系統(tǒng)調(diào)用，可以
使用man 2 reboot命令查看它的手冊。如果開啟了CTRL-ALT-DEL，同時按下CTRL-ALT-DEL時，會調(diào)
用reboot(RB_ENABLE_CAD)重啟；如果用戶執(zhí)行的是poweroff命令，會調(diào)用reboot(RB_POWER_OFF)
關(guān)機(jī)。
按照默認(rèn)設(shè)置，/etc/inittab文件指定你的系統(tǒng)可在控制臺使用CTRL-ALT-DEL鍵組合來關(guān)閉并重啟系統(tǒng)。如果你想完全禁止這個功能，需要將/etc/inittab文件中下面一行注釋掉：
ca:12345:ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t1 -a -r now
上面命令里的-a選項通知shutdown命令尋找/etc/shutdown.allow文件， 并把CTRL-ALT-DEL的功能限
定給某些用戶。詳見shutdown命令部分。
3、運(yùn)行級。
所謂運(yùn)行級別是一種系統(tǒng)軟件環(huán)境配置，在此特定的環(huán)境中只允許某一組選定的進(jìn)程存在。 init 給
不同的運(yùn)行級別派生的進(jìn)程在 /etc/inittab 文件中定義。 Init 可以啟動到8個不同的運(yùn)行級別上：
0-6 和 S 或 s。運(yùn)行級別可以由超級用戶通過 telinit 命令來轉(zhuǎn)換，此命令可以將轉(zhuǎn)換信號傳遞
給 init，告訴它切換到哪個運(yùn)行級別。
運(yùn)行級別0，1，和 6為系統(tǒng)保留的專用運(yùn)行級別。運(yùn)行級別 0 用來關(guān)機(jī)，運(yùn)行級別 6 用來重啟，
運(yùn)行級別 1 用來使計算機(jī)進(jìn)入單用戶模式。運(yùn)行級別 S 不是給我們直接使用的，更多是為進(jìn)入運(yùn)
行級別 1 時運(yùn)行某些可執(zhí)行腳本時被調(diào)用。
運(yùn)行級 7-9 雖然在文檔中說明，但也可以使用。不使用它們的原因只是因為"傳統(tǒng)" Unix 變種不使
用這些運(yùn)行級別。另外，運(yùn)行級別 S 和運(yùn)行級別 s 實際上是相同的，它們只是系統(tǒng)內(nèi)同一運(yùn)行級
別的兩個不同的別名而己。
可以使用sysvinit包的runlevel命令獲得系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行級，不用加任何參數(shù)，直接在終端執(zhí)行
runlevel即可（也是通過用戶組相關(guān)的函數(shù)讀取/var/run/utmp文件獲得）。下面是幾個運(yùn)行級的簡
單介紹：
# 0 - 關(guān)機(jī)（千萬不要把initdefault 設(shè)置為0 ）
# 1 - 單用戶模式
# 2 - 多用戶，但是沒有 NFS
# 3 - 完全多用戶模式
# 4 - 沒有用到
# 5 - X11
# 6 - 重啟（千萬不要把initdefault 設(shè)置為6 ）
4、shutdown。
shutdown 命令可以安全地關(guān)閉或重啟Linux系統(tǒng)，它在系統(tǒng)關(guān)閉之前給系統(tǒng)上的所有登錄用戶提示
一條警告信息。該命令還允許用戶指定一個時間參數(shù)，可以是一個精確的時間，也可以是從現(xiàn)在開
始的一個時間段。所有進(jìn)程都將接收到 SIGTERM 信號。這可以使 vi 等程序有時間將處于編輯狀態(tài)
的文件進(jìn)行存儲，郵件和新聞程序進(jìn)程則可以將所有緩沖池內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)那宄鹊取?
shutdown 通過通知 init 進(jìn)程，要求它改換運(yùn)行級別來實現(xiàn)。運(yùn)行級別 0 用來關(guān)閉系統(tǒng)，運(yùn)行級
別 6 用來重啟系統(tǒng)，運(yùn)行級別 1 用來使系統(tǒng)進(jìn)入執(zhí)行系統(tǒng)管理任務(wù)狀態(tài)，如果沒有給出 -h 或 -r
參數(shù)時，這是 shutdown 命令的默認(rèn)工作狀態(tài)。系統(tǒng)執(zhí)行該命令后，會自動進(jìn)行數(shù)據(jù)同步的工作。
shutdown [-akrhHPfnc] [-t secs] time [warning message]
參數(shù)說明:
[-a] 使用/etc/showdown.allow文件。
[-t sec] 通知init在轉(zhuǎn)換到其它運(yùn)行級別前，發(fā)送警告(warning)信號后延時(sec)秒數(shù)后
再發(fā)送關(guān)閉(kill)信號。
[-r] 重啟。
[-k] 并不真正關(guān)機(jī)﹐只是送警告信號給每位登錄者〔login〕。
[-h] 關(guān)機(jī)后關(guān)閉電源〔halt〕。
[-n] 不用init﹐而是自己來關(guān)機(jī)。不鼓勵使用這個選項﹐而且該選項所產(chǎn)生的后果往往不
總是你所預(yù)期得到的。 [-c] 取消目前正在執(zhí)行的shutdown。所以這個選項當(dāng)然沒有時間參數(shù)﹐但是可以輸入一個
用來解釋的訊息﹐而這信息將會送到每位使用者。
[-f] 重啟〔reboot〕時忽略fsck。
[-F] 重啟〔reboot〕時強(qiáng)迫fsck。
time 關(guān)機(jī)時間。整個參數(shù)是必須的。格式可以有很多種。首先，可以是 hh:mm 格式的絕對
時間，其中 hh 指的是小時（一到二位數(shù)），mm 指的是分鐘（二位數(shù)）。第二種是 +m 格式，其中
m 指的是等待的分鐘數(shù)。 now 是 +0 的別名。
warning-message 發(fā)送給所有用戶的消息。
與halt一樣，shutdown調(diào)用getuid系統(tǒng)調(diào)用判斷是否為root用戶，如果為普通用戶，調(diào)用exit(1)
退出。
接下來會解析命令行參數(shù)。如果帶-a參數(shù)，會檢測是否存在/etc/shutdown.allow文件。接下來它比
較文件中的登錄名與虛擬終端的登錄用戶列表 (在/var/run/utmp)。只有當(dāng)授權(quán)的用戶之一或者
root 登錄了，它才會繼續(xù)。否則，它會在終端輸出 shutdown: no authorized users logged
in
/etc/shutdown.allow 的格式是每行一個用戶名。允許出現(xiàn)空行和注釋行。如果
/etc/shutdown.allow 不存在，-a 參數(shù)將被忽略。
執(zhí)行shutdown時，會產(chǎn)生/var/run/shutdown.pid文件，里面放的是運(yùn)行shutdown的進(jìn)程pid，帶有
-c參數(shù)時，會檢測這個pid，如果小于0則在終端輸出錯誤信息：
shutdown: cannot find pid of running shutdown
否則殺死shutdown進(jìn)程。
帶有-f參數(shù)時，會創(chuàng)建/fastboot文件，這個文件在系統(tǒng)重啟時會被檢測到。啟動腳本rc會檢測是否
存在這個文件，如果有，表示系統(tǒng)正常關(guān)閉，就不再執(zhí)行fsck，之后，啟動進(jìn)程刪除/fastboot。
帶有-F參數(shù)時，會創(chuàng)建/forcefsck文件，這個文件再系統(tǒng)重啟時會被檢測到。啟動腳本rc會檢測是
否存在這個文件，如果有，就執(zhí)行fsck force，這時，即使正常卸載的文件系統(tǒng)也會被檢測。之后，
啟動進(jìn)程刪除/forcefask。
如果有使用time參數(shù)，shutdown會創(chuàng)建/etc/nologin文件，禁止新用戶登陸，除非shutdown向init
發(fā)信號前意外終止。在調(diào)用init改變運(yùn)行級前會刪除這個文件。
5、init。
Init 是所有進(jìn)程的父進(jìn)程。它的首要任務(wù)是從一個存儲在文件 /etc/inittab 里面的腳本里創(chuàng)建進(jìn)
程。
init 通過檢查自己的進(jìn)程號來判斷自己是 init 還是 telinit ；真的 init 的進(jìn)程號永遠(yuǎn)都是 1。
如果init發(fā)現(xiàn)執(zhí)行的是telinit，它會調(diào)用函數(shù)
int telinit(char *progname, int argc, char **argv)；
執(zhí)行telinit的操作。如果執(zhí)行的是真正的init，它會調(diào)用函數(shù)
int init_main()；
進(jìn)入主循環(huán)。
如果執(zhí)行init，用法是：
init [-a] [-s] [-b] [-z xxx] [0123456s]
如果執(zhí)行的是telinit，用法是：
telinit [-t sec] [0123456sSQqabcUu] 但執(zhí)行telinit時，telinit函數(shù)仍然通過向init fifo（/dev/inidctl）寫入命令的方式通知init
執(zhí)行相應(yīng)的操作。
參數(shù)說明：
0,1,2,3,4,5,6 將運(yùn)行級別切換到指定的運(yùn)行級別。
a,b,c 只運(yùn)行那些 /etc/inittab 文件中運(yùn)行級別是 a，b 或 c 的記錄。
Q,q 通知 init 重新檢測 /etc/inittab 文件。
S,s 將運(yùn)行級別切換到單用戶模式下。
U,u 自動重啟（保留狀態(tài)），此操作不會對文件/etc/inittab 進(jìn)行重新檢測。執(zhí)行此操作
時，運(yùn)行級別必須處在 Ss12345 之一，否則，該請求將被忽略。
-t sec 告訴 init 兩次發(fā)送 SIGTERM 和 SIGKILL 信號的時間間隔。默認(rèn)值是 5 秒。
init會對終端進(jìn)行一些默認(rèn)的設(shè)置，這里有一些快捷鍵可以使用，比如：
ctrl+d 退出登陸，等效于logout命令
ctrl+c 殺死應(yīng)用程序
ctrl+q
ctrl+s 暫停應(yīng)用程序運(yùn)行，可用ctrl+q回復(fù)運(yùn)行
ctrl+z 掛起應(yīng)用程序，此時ps顯示的該進(jìn)程狀態(tài)變?yōu)門
ctrl+x
接下來，init將查找/etc/inittab文件，看看是否有類型為 initdefault 的記錄． initdefault 記
錄決定系統(tǒng)初始運(yùn)行級別。如果沒有這條記錄（或者根本就沒有 /etc/inittab ），那么，必須在
系統(tǒng)控制臺輸入想要進(jìn)入的運(yùn)行級別。然后，init會解析/etc/inittab 文件中的各個條目并執(zhí)行相
應(yīng)操作。
運(yùn)行級別 S 或 s 把系統(tǒng)帶入單用戶模式，此模式不需要 /etc/initttab 文件。單用戶模式中，
/sbin/sulogin 會在 /dev/console 這個設(shè)備上打開。
當(dāng)?shù)谝淮芜M(jìn)入多用戶模式時，init 會執(zhí)行boot 和 bootwait 記錄以便在用戶可以登錄之前掛載文
件系統(tǒng)。然后再執(zhí)行相應(yīng)指定的各進(jìn)程。
當(dāng)啟動一個新的進(jìn)程時， init 會檢查是否存在 /etc/initscript 文件。如果存在該文件，則使用
該腳本來啟動該進(jìn)程。
如果系統(tǒng)中存在文件 /var/run/utmp 和 /var/log/wtmp，那么當(dāng)每個子進(jìn)程終止時，init 會將終
止信息和原因記錄進(jìn)這兩個文件中。
當(dāng) init 啟動了所有指定的子進(jìn)程后，它會不斷地偵測系統(tǒng)進(jìn)程情況，如：它的某個子進(jìn)程被終止、
電源失效、或由 telinit 發(fā)出的改變運(yùn)行級別的信號。當(dāng)它接受到以上的這些信號之一時，它會自
動重新掃描 /etc/inittab 文件，并執(zhí)行相應(yīng)操作。所以，新的記錄可以隨時加入到此文件中。并
且，init 仍然等待系統(tǒng)發(fā)出了上述信號。在更新了各種系統(tǒng)文件后，如果你希望得到即時的更新，
你可以使用telinit Q 或 q 命令來喚醒 init 讓它即刻重新檢測/etc/inittab 文件。
當(dāng) init 得到更新運(yùn)行級別的請求， init會向所有沒有在新運(yùn)行級別中定義的進(jìn)程發(fā)送一個警告信
號 SIGTERM 。在等待 5 秒鐘之后，它會發(fā)出強(qiáng)制中斷所有進(jìn)程的運(yùn)行的信號 SIGKILL 。注意，init
假設(shè)所有的這些進(jìn)程（包括它們的后代）都仍然在 init 最初創(chuàng)建它們的同一進(jìn)程組里。如果有任
何進(jìn)程改變了它們的進(jìn)程組，那么它就收不到這些信號。這樣的進(jìn)程，你需要分別進(jìn)行手工的終止。
6、inittab。 /etc/inittab定義了系統(tǒng)缺省運(yùn)行級別，系統(tǒng)進(jìn)入新運(yùn)行級別需要做什么。inittab文件的格式：
id:runlevel:action:process
id，用來唯一標(biāo)志表項。它是一個字符串，對于getty或mingetty等其他login程序項，要求id與tty
的編號相同，否則getty程序?qū)⒉荒苷９ぷ鳌?
runlevel，是init所處于的運(yùn)行級別的標(biāo)識，一般使用0-6以及S或s，也可以是空，空則代表運(yùn)行級
別0～6。當(dāng)請求init改變運(yùn)行級別時，那些runlevel字段中不包括新運(yùn)行級別的進(jìn)程將收到SIGTERM
警告信號，并且最后被殺死；只有a、b、c啟動的命令外（a、b、c不是真正的運(yùn)行級別）。
action，告訴init執(zhí)行的動作，即如何處理process字段指定的進(jìn)程。action字段允許的值及對應(yīng)的
動作分別為：
1）respawn：如果process字段指定的進(jìn)程沒有運(yùn)行，則啟動該進(jìn)程，init不等待處理結(jié)束，
而是繼續(xù)掃描inittab文件中的后續(xù)進(jìn)程，當(dāng)這樣的進(jìn)程終止時，init會重新啟動它，如果這樣的進(jìn)
程已經(jīng)運(yùn)行，則什么也不做。
2）wait：啟動process字段指定的進(jìn)程，并等到處理結(jié)束才去處理inittab中的下一記錄項。
3）once：啟動process字段指定的進(jìn)程，不等待處理結(jié)束就去處理下一記錄項。當(dāng)這樣的進(jìn)
程終止時，也不再重新啟動它，在進(jìn)入新的運(yùn)行級別時，如果這樣的進(jìn)程仍在運(yùn)行，init也不重新
啟動它。
4）boot：只有在系統(tǒng)啟動時，init才處理這樣的記錄項，啟動相應(yīng)進(jìn)程，并不等待處理結(jié)
束就去處理下一個記錄項。當(dāng)這樣的進(jìn)程終止時，系統(tǒng)也不重啟它。
5）bootwait：系統(tǒng)啟動后，當(dāng)?shù)谝淮螐膯斡脩裟Ｊ竭M(jìn)入多用戶模式時處理這樣的記錄項，
init啟動這樣的進(jìn)程，并且等待它的處理結(jié)束，然后再進(jìn)行下一個記錄項的處理，當(dāng)這樣的進(jìn)程終
止時，系統(tǒng)也不重啟它。
6）powerfail：當(dāng)init接到斷電的信號（SIGPWR）時，處理指定的進(jìn)程。
7）powerwait：當(dāng)init接到斷電的信號（SIGPWR）時，處理指定的進(jìn)程，并且等到處理結(jié)束
才去檢查其他的記錄項。
8） off： 如果指定的進(jìn)程正在運(yùn)行， init就給它發(fā)SIGTERM警告信號，在向它發(fā)出信號SIGKILL
強(qiáng)制其結(jié)束之前等待5秒，如果這樣的進(jìn)程不存在，則忽略這一項。
9）ondemand：功能通respawn，不同的是，與具體的運(yùn)行級別無關(guān)，只用于runlevel字段是
a、b、c的那些記錄項。
10）sysinit：指定的進(jìn)程在訪問控制臺之前執(zhí)行，這樣的記錄項僅用于對某些設(shè)備的初始
化，目的是為了使init在這樣的設(shè)備上向用戶提問有關(guān)運(yùn)行級別的問題，init需要等待進(jìn)程運(yùn)行結(jié)
束后才繼續(xù)。
11）initdefault：指定一個默認(rèn)的運(yùn)行級別，只有當(dāng)init一開始被調(diào)用時才掃描這一項，
如果rstate字段指定了多個運(yùn)行級別，其中最大的數(shù)字是默認(rèn)的運(yùn)行級別，如果runlevel字段是空
的，init認(rèn)為字段是0123456，于是進(jìn)入級別6，這樣便陷入了一個循環(huán)，如果inittab文件中沒有包
含initdefault的記錄項，則在系統(tǒng)啟動時請求用戶為它指定一個初始運(yùn)行級別。
process，該字段中進(jìn)程可以是任意的守候進(jìn)程、可執(zhí)行腳本或程序，后面可以帶參數(shù)。
7、sysvinit包的其它工具。
pidof，是killall5的鏈接，獲得一個正在運(yùn)行的進(jìn)程的id。運(yùn)行時后面跟進(jìn)程的名稱作為參數(shù)。
last，顯示最近登錄的用戶列表。在指定了用戶名和終端名的情況下，last只顯示符合這些參數(shù)的
記錄。終端的名字可以簡寫，因此 last 0 等同于 last tty0。每次系統(tǒng)重新啟動時，虛用戶 reboot
都會被記錄到日志中。所以last reboot 會列出自日志文件創(chuàng)建以來的所有重新啟動的日志記錄。
mountpoint，檢測一個目錄是否是一個掛載點(diǎn)。
mesg，控制其他人對終端的訪問。
參考：
http://fanqiang.chinaunix.net/system/linux/2002-01-30/1023.shtml