Start stop daemon

De The Linux Craftsman
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Démarrage du système

Intéressons-nous aux étapes du démarrage d'un système Linux :

  1. Le BIOS ou un chargeur de d'amorçage (bootloader) comme lilo, zlilo ou grub, charge le noyau Linux (vmlinuz) du disque dur en mémoire avec certain paramètres définis dans le fichier de configuration du chargeur d'amorce ;
  2. Depuis la mémoire vive, le noyau amorce son démarrage par la détection de périphériques vitaux comme des disques, partitions, etc... ;
  3. La dernière étape entreprise par le noyau et le montage de la partition racine / (root) qui doit obligatoirement contenir les dossiers /etc, /sbin, /bin et /lib ;
  4. Une fois le décors planté, init est appelé (/sbin/init) et le noyau lui passe la main ;
  5. Le programme init va lire son fichier de configuration (/etc/inittab) dans lequel est spécifié le niveau de démarrage ou runlevel, ainsi que certain scripts shell à exécuter ;
  6. Ces scripts vont poursuivre le démarrage du système en montant le système de fichier tel que décrit dans /etc/fstab, activer la mémoire virtuelle (swap), etc... ;
  7. La dernière étape, celle qui va nous intéresser, consiste à exécuter les scripts présent dans les répertoires /etc/rc.d/rc et qui démarre les programmes en sous-systèmes en fonction de l’arborescence /etc/rc.d. Le nom rc signifie d'ailleurs run commands.

Différent niveaux de démarrage

Spécification du niveau de démarrage

Le mécanisme des niveaux de démarrage permet au système Linux de pouvoir démarrer de différentes façons. Cette action est réalisable sans avoir à redémarrer l'ensemble du système.

Le niveau de démarrage par défaut est définit dans le fichier /etc/inittab avec une ligne qui ressemble à cela :

id:3:initdefault:

Dans cet exemple, le niveau de démarrage du système est 3.

Descriptions des niveaux de démarrage

Les niveaux de démarrage vont de 0 à 6 et ont la signification suivante :

  • 0 : éteint le système. Passer dans ce niveau arrêtera tous les sous-systèmes proprement avant l'arrêt de la machine ;
  • 1 : mode mono-utilisateur. Seul les sous-systèmes vitaux sont initialisés car ce mode sert principalement pour la maintenance. Ce mode offre directement un shell sans demander d'authentification à l'utilisateur ;
  • 2 : niveau historique (plus utilisé) comme le 3 mais sans NFS ;
  • 3 : niveau utilisé pour des système de production sans interface graphique. C'est ce niveau qui nous intéresse pour notre sous-système ;
  • 4 : pas utilisé ;
  • 5 : comme le niveau 3 mais avec l'interface graphique en plus. Niveau utilisé pour les stations de travail.
  • 6 : redémarre la machine.
Warning manual.jpg

Pour des raisons évidentes, les niveaux de démarrage 0 est 6 ne sont pas à inscrire dans le fichier /etc/inittab !

Il est possible de :

  • voir le niveau de démarrage courant grâce à la commande runlevel ;
  • de changer de niveau de démarrage grâce à la commande telinit ;

Dans l'exemple ci-dessous, on affiche le niveau de démarrage courant, on passe au niveau 5 puis on affiche la transition.

# runlevel
N 3
# telinit 5
# runlevel
3 5

Les sous-systèmes

On peut prendre comme exemple de sous-système toutes les parties serveur des programmes que l'on utilise : un serveur web (httpd), un serveur de base de données (mysqld), les services réseaux (network), un serveur DHCP (dhcpd), etc... En revanche, les programmes utilisateurs ne peuvent être considéré comme des sous-systèmes comme, par, exemple, l'éditeurs de texte (vi).

Linux fournit un moyen modulaire et élégant de gérer le démarrage des sous-systèmes. Une notion très importante à laquelle il faut penser est l'interdépendance. Par exemple, il est complétement fou de vouloir démarrer un serveur web avant que le sous-système réseau n'ai activé l'adaptateur réseau.

Le sous-systèmes sont répartis sous l'arborescence /etc/init.d et /etc/rc.d/rcX.d (X correspond au niveau de démarrage)

/etc/init.d

Tous les sous-systèmes installés place dans se répertoire leur programme de contrôle, qui est un script qui suit un standard décrit plus bas. Voici un exemple de ce qu'on peut y trouver :

# ll /etc/init.d/
total 208
-rwxr-xr-x  1 root root  3580 11 mai    2016 auditd
-r-xr-xr-x  1 root root  1343 23 août   2016 blk-availability
-rwxr-xr-x  1 root root  2826 23 août   2016 crond
-rwxr-xr-x  1 root root  3245  9 juil.  2013 firstboot
-rw-r--r--  1 root root 25419 12 avril  2016 functions
-rwxr-xr-x  1 root root  1801 15 oct.   2014 haldaemon
-rwxr-xr-x  1 root root  5985 12 avril  2016 halt
-rwxr-xr-x  1 root root  2001 19 nov.  00:49 htcacheclean
-rwxr-xr-x  1 root root  3488 19 nov.  00:49 httpd
-rwxr-xr-x  1 root root 11169 24 juil.  2015 ip6tables
-rwxr-xr-x  1 root root 11048 24 juil.  2015 iptables
-rwxr-xr-x  1 root root  4535  9 août   2016 iscsi
-rwxr-xr-x  1 root root  3990  9 août   2016 iscsid
-rwxr-xr-x  1 root root   652 12 avril  2016 killall
-r-xr-xr-x  1 root root  2137 23 août   2016 lvm2-lvmetad
-r-xr-xr-x  1 root root  3045 23 août   2016 lvm2-monitor
-rwxr-xr-x  1 root root  2571 21 juin   2016 mdmonitor
-rwxr-xr-x  1 root root  2200 22 avril  2015 messagebus
-rwxr-xr-x  1 root root  2523 11 mai    2016 multipathd
-rwxr-xr-x  1 root root  7026 11 mai    2016 mysqld
-rwxr-xr-x  1 root root  2989 12 avril  2016 netconsole
-rwxr-xr-x  1 root root  5309 12 avril  2016 netfs
-rwxr-xr-x  1 root root  6406 12 avril  2016 network
-rwxr-xr-x  1 root root  1923  3 mai    2016 ntpd
-rwxr-xr-x  1 root root  2043  3 mai    2016 ntpdate
-rwxr-xr-x  1 root root  3912 10 nov.   2015 postfix
-rwxr-xr-x  1 root root  1513 13 nov.   2015 rdisc
-rwxr-xr-x  1 root root  1822 18 nov.  16:30 restorecond
-rwxr-xr-x  1 root root  2011 10 déc.   2014 rsyslog
-rwxr-xr-x  1 root root  1698 18 nov.  16:30 sandbox
-rwxr-xr-x  1 root root  2056 27 févr.  2015 saslauthd
-rwxr-xr-x  1 root root   647 12 avril  2016 single
-rwxr-xr-x  1 root root  2472 11 mai    2016 spice-vdagentd
-rwxr-xr-x  1 root root  4621 12 mai    2016 sshd
-rwxr-xr-x  1 root root  2294  6 sept.  2016 udev-post
-rwxr-xr-x. 1 root root  1674 21 févr.  2013 wdaemon

/etc/rcX.d/

les sous-systèmes sont démarrés et arrêtés au différent niveau de démarrage grâce à des liens symboliques placé dans les différents répertoires /etc/rcX.d (ici le niveau 3) :

# ll /etc/rc3.d/
total 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 17 17 déc.   2015 K05wdaemon -> ../init.d/wdaemon
lrwxrwxrwx. 1 root root 19 17 déc.   2015 K10saslauthd -> ../init.d/saslauthd
lrwxrwxrwx. 1 root root 22 17 déc.   2015 K15htcacheclean -> ../init.d/htcacheclean
lrwxrwxrwx. 1 root root 15 17 déc.   2015 K15httpd -> ../init.d/httpd
lrwxrwxrwx. 1 root root 18 31 mai    2016 K15svnserve -> ../init.d/svnserve
lrwxrwxrwx. 1 root root 24 17 déc.   2015 K30spice-vdagentd -> ../init.d/spice-vdagentd
lrwxrwxrwx. 1 root root 20 17 déc.   2015 K50netconsole -> ../init.d/netconsole
lrwxrwxrwx. 1 root root 17 17 déc.   2015 K75ntpdate -> ../init.d/ntpdate
lrwxrwxrwx. 1 root root 20 17 déc.   2015 K87multipathd -> ../init.d/multipathd
lrwxrwxrwx. 1 root root 21 17 déc.   2015 K87restorecond -> ../init.d/restorecond
lrwxrwxrwx. 1 root root 15 17 déc.   2015 K89rdisc -> ../init.d/rdisc
lrwxrwxrwx  1 root root 19 25 juil.  2016 K95firstboot -> ../init.d/firstboot
lrwxrwxrwx. 1 root root 22 17 déc.   2015 S02lvm2-monitor -> ../init.d/lvm2-monitor
lrwxrwxrwx. 1 root root 16 17 déc.   2015 S07iscsid -> ../init.d/iscsid
lrwxrwxrwx. 1 root root 19 17 déc.   2015 S08ip6tables -> ../init.d/ip6tables
lrwxrwxrwx. 1 root root 18 17 déc.   2015 S08iptables -> ../init.d/iptables
lrwxrwxrwx. 1 root root 17 17 déc.   2015 S10network -> ../init.d/network
lrwxrwxrwx. 1 root root 16 17 déc.   2015 S11auditd -> ../init.d/auditd
lrwxrwxrwx. 1 root root 17 17 déc.   2015 S12rsyslog -> ../init.d/rsyslog
lrwxrwxrwx  1 root root 15 25 juil.  2016 S13iscsi -> ../init.d/iscsi
lrwxrwxrwx. 1 root root 19 17 déc.   2015 S15mdmonitor -> ../init.d/mdmonitor
lrwxrwxrwx  1 root root 20 12 oct.  21:05 S22messagebus -> ../init.d/messagebus
lrwxrwxrwx. 1 root root 26 17 déc.   2015 S25blk-availability -> ../init.d/blk-availability
lrwxrwxrwx. 1 root root 15 17 déc.   2015 S25netfs -> ../init.d/netfs
lrwxrwxrwx. 1 root root 19 17 déc.   2015 S26haldaemon -> ../init.d/haldaemon
lrwxrwxrwx. 1 root root 19 17 déc.   2015 S26udev-post -> ../init.d/udev-post
lrwxrwxrwx. 1 root root 14 17 déc.   2015 S55sshd -> ../init.d/sshd
lrwxrwxrwx  1 root root 14 17 mars  12:05 S58ntpd -> ../init.d/ntpd
lrwxrwxrwx. 1 root root 16  3 juin   2016 S64mysqld -> ../init.d/mysqld
lrwxrwxrwx. 1 root root 17 17 déc.   2015 S80postfix -> ../init.d/postfix
lrwxrwxrwx  1 root root 15 18 mars  12:02 S85httpd -> ../init.d/httpd
lrwxrwxrwx. 1 root root 15 17 déc.   2015 S90crond -> ../init.d/crond
lrwxrwxrwx  1 root root 11 12 oct.  21:05 S99local -> ../rc.local

Les liens pointent toujours vers le fichier de contrôle présent dans le répertoire /etc/init.d et leurs noms sont normés de la sorte :

  • la première lettre indique s'il faut démarrer (S) ou arrêter le sous-système (K) ;
  • les deux chiffres qui suivent correspondent à l'ordre de démarrage ou d'arrêt. S10network signifie que le sous-système network sera démarré en 10° position, avant le sous-système httpd (S85httpd ) ;
  • la fin correspond au nom du sous-système concerné.

Démarrage / arrêt automatique

Pour activé ou désactivé un sous-système, il suffit soit de créer les liens symboliques précédent dans les bon sous-répertoire ou, plus simple, d'utiliser la commande chkconfig. Ainsi :

# chkconfig httpd on

Activera le sous-système au démarrage alors que :

# chkconfig httpd off

le désactivera.

Transformer un programme en sous-système

Les fichiers de votre sous-système sont répartis à travers le système de fichier mais, il faut fournir une interface simple à l'utilisateur qui lui permette de démarrer et arrêter le sous-système.

Script pour sous-système

L'architecture en sous-système fournit par System V permet d'accomplir cela, la seule chose à faire et de créer un script dans /etc/init.d qui suit quelques préceptes.

Ci-dessous un exemple de script, /etc/init.d/monsystem, découpé en plusieurs parties commentées :

#!/bin/sh
#
# /etc/init.d/monsystem
# Fichier sous-système pour le serveur "monsystem"
#
# chkconfig: 2345 95 05
# description: démon monsystem
#
# processname: monsystem
# config: /etc/monsystem/monsystem.conf
# config: /etc/monsystem/monsystem
# pidfile: /var/run/monsystem.pid

Même si ces lignes sont commentées, elle sont lues par la commande chkconfig et doivent être présente ! On peut remarquer celle spécifiant les niveaux de démarrage. Le sous-système est piloté aux niveaux 2, 3, 4, 5, activé en position 95 (une des dernières) et arrêter en position 05 (une des premières).

# fichier source des fonctions
. /etc/rc.d/init.d/functions

# chargement, le cas échéant, des paramètres du dossier sysconfig
[ -f /etc/sysconfig/monsystem ] && . /etc/sysconfig/monsystem

En plus de la configuration du démon, le script peut lui aussi avoir sa propre configuration. L’emplacement classique pour cela est dans le répertoire /etc/sysconfig et dans cet exemple le fichier s'appelle monsystem.

RETVAL=0
prog="monsystem"
PIDFILE="/var/run/monsystem.pid"

start() {	
	echo -n $"Starting $prog:"
	
	# Instructions de démarrage du sous-système
	
	RETVAL=$?
	[ "$RETVAL" = 0 ] && touch /var/lock/subsys/$prog
	showResult
}

stop() {	
	echo -n $"Stopping $prog:"
	# Instructions d'arrêt du sous-système 
	# eg. kill $(cat ${PIDFILE}) &> /dev/null
	RETVAL=$?
	[ "$RETVAL" = 0 ] && rm -f /var/lock/subsys/$prog ${PIDFILE}
	showResult
}

reload() {
	echo -n $"Reloading $prog:"
	# Instructions de rechargement du sous-système 
	# eg. kill -1 $(cat ${PIDFILE})
	RETVAL=$?
	showResult
}

showResult() {
	# On affiche le retour du script : [ OK ] ou [ ÉCHOUÉ ]
	[ $RETVAL -eq 0 ] && success || failure
	echo
}

Le script peut contenir beaucoup de méthodes ou fonction, mais il obligatoire qu'il possède au minimum les méthodes start et stop qui sont appelées au démarrage et à l'arrêt du démon. Les autres méthodes peuvent être appelées de l'invite de commande.

case "$1" in
	start)
		start
		;;
	stop)
		stop
		;;
	restart)
		stop
		start
		;;
	reload)
		reload
		;;
	condrestart)
		if [ -f /var/lock/subsys/$prog ] ; then
			stop
			# On évite les accès concurent en patientant 
			# avant de démarrer à nouveau le sous-système
			sleep 3
			start
		fi
		;;
	status)
		status $prog
		RETVAL=$?
		;;
	*)	
		echo $"Usage: $0 {start|stop|restart|reload|condrestart|status}"
		RETVAL=1
esac
exit $RETVAL

Partie contenant le case qui permet d'effectuer l'action demandée par l'utilisateur.

Il faudra que le programme en question alimente le fichier PID avec le numéro de processus pour que cela fonctionne...

N'hésitez pas à vous inspirer de cette exemple de démon en PHP.

Utilisation

Pour utiliser le sous-système, rien de plus simple. Cela ce fait grâce à la commandes service :

# service monsystem start
Starting monsystem:                                           [  OK  ]
# service monsystem status
monsystem (pid  3196) en cours d'exécution...
# service monsystem stop
Stopping monsystem:                                           [  OK  ]
# service monsystem status
monsystem est arrêté
# service monsystem restart
Stopping monsystem:                                           [ÉCHOUÉ]
Starting monsystem:                                           [  OK  ]

Pour enregistrer le service au démarrage :

# chkconfig monsystem on
# chkconfig --list monsystem
monsystem          0:arrêt 1:arrêt 2:marche        3:marche        4:marche        5:marche        6:arrêt