Исследуем процесс загрузки Linux

(C) В.А.Костромин, 2007
(версия файла от 21.08.2007 г.)

Этап 9: Старт оболочки Bash

Итак, демон getty запустил программу login, которая выводит предложение ввести имя пользователя (рис.3). Получив это имя, login обращается к файлу /etc/passwd за получением необходимых данных об этом пользователе, в частности, о его идентификаторе, идентификаторе группы, домашнем каталоге и о том, какую оболочку для него запускать. Одновременно выводится запрос на ввод пароля пользователя.
Когда пользователь введет пароль, программа login считывает его, криптует и сравнивает результат с тем, что лежит в соответствующей строке файла etc/shadow.

Если пользователь ввел правильный пароль, программа login, наконец, запускает командный процессор (оболочку). Как уже было сказано, какую именно оболочку запускать (ибо тут возможен довольно широкий выбор), определяется соответствующим полем в файле /etc/passwd.

Поскольку наиболее часто применяемым вариантом командной оболочки является bash, в дальнейшем будем рассматривать именно процесс загрузки этой программы (могу честно признаться, что главным основанием выбора этого варианта является то, что у меня используется именно эта оболочка и с другими я не работал).

9.1. Регистрационный shell

Теперь необходимо пояснить, что оболочка bash может запускаться в нескольких различных режимах. Рассказывать здесь полностью о том, чем режимы различаются, нет возможности, для этого загляните в man bash. Здесь же скажем только, что тот режим, который используется при запуске через программу login, называется режимом "интерактивного регистрационного shell или login shell" . Интерактивность в данном случае означает, что оболочка взаимодействует со стандартными потоками ввода-вывода, то есть стандартный входной и выходной потоки оболочки подключены к терминалу (просто существует и неинтерактивный режим запуска оболочки, например, для выполнения какого-то скрипта в фоновом режиме).

В случае запуска в режиме "login shell" процесс, в котором запускается оболочка, имеет тот же идентификатор, что и начальный getty-процесс, и является процессом, возглавляющим группу процессов. Чтобы убедиться в этом (вы же не обязаны верить мне на слово), выполните команду ps –axf, затем перейдите в свободную виртуальную консоль, запустите там программу Midnight Commander, вернитесь в ту консоль, где вы работали и снова запустите ps –axf. Сравнив вывод этой команды в первом и втором случае, вы увидите, что еще один процесс getty заменился на shell, причем из этой оболочки запущена команда mc.

В зависимости от режима запуска bash использует немного различные настроечные файлы. Какие именно из этих файлов используются в том или ином режиме запуска, рассказано в man bash (русский перевод этого руководства есть здесь). Я не буду приводить здесь описание всех вариантов, ограничусь только тем, который нас в данном случае интересует.

9.2. Запуск регистрационного экземпляра оболочки bash

При вызове bash в режиме интерактивного регистрационного интерпретатора команд, bash сначала читает и выполняет команды из файла /etc/profile, если этот файл существует. После прочтения этого файла, он последовательно ищет файлы ~/.bash_profile, ~/.bash_login и ~/.profile, читает и выполняет команды из первого же из них, который существует и доступен на чтение.

Давайте рассмотрим эти файлы из системы Mandriva Free 2007.1 и на этом примере разберем процесс загрузки оболочки bash в варианте регистрационного интерпретатора команд ("login shell").

Листинг 16. Файл /etc/profile системы Mandriva Free 2007.1.

# /etc/profile -*- Mode: shell-script -*- 
# (c) MandrakeSoft, Chmouel Boudjnah <chmouel@mandrakesoft.com>

loginsh=1

if [ "$UID" -ge 500 ] && ! echo ${PATH} |grep -q /usr/games ; then
    PATH=$PATH:/usr/games
fi

umask 022

USER=`id -un`
LOGNAME=$USER
MAIL="/var/spool/mail/$USER"
HISTCONTROL=ignoredups
HOSTNAME=`/bin/hostname`
HISTSIZE=1000

if [ -z "$INPUTRC" -a ! -f "$HOME/.inputrc" ]; then
    INPUTRC=/etc/inputrc
fi

# some old programs still use it (eg: "man"), and it is also
# required for level1 compliance for LI18NUX2000
NLSPATH=/usr/share/locale/%l/%N

export PATH PS1 USER LOGNAME MAIL HOSTNAME INPUTRC NLSPATH
export HISTCONTROL HISTSIZE 

for i in /etc/profile.d/*.sh ; do
	if [ -r $i ]; then
		. $i
	fi
done

unset i

• вначале задается переменная loginsh, которая должна свидетельствовать о том что это именно "login sheell".
• Далее проверяется, что пользователь не является привилегированным и если это так, то в число путей поиска добаляется каталог /usr/games (простому пользователю разрешается поиграть!).
• Переменной umask присваивается значение 022, что означает что создаваемые данным пользователем файлы по умолчанию будут заданы права доступа ???
• Задаются значения переменных:

  USER=`id -un`  
  LOGNAME=$USER        		# переменным  USER и LOGNAME присваивается имя пользователя;
  MAIL="/var/spool/mail/$USER"    # переменной MAIL присваивается имя каталога, 
  				# где будет храниться почта данного пользователя;
  HISTCONTROL=ignoredups		# если я правильно понимаю английский, будем 
  				# игнорировать повторы в истории команд; 
  HOSTNAME=`/bin/hostname`        # мне почему-то кажется, что где-то раньше мы эту 
  				# переменную уже задавали
  HISTSIZE=1000  			# задаем число команд, которые будут храниться в истории команд.
  

• Если переменная INPUTRC имеет нулевую длину и (-a) файл $HOME/.inputrc не является простым файлом (то ли его не существует, то ли это сылка), то переменной INPUTRC присваивается значение /etc/inputrc.
• Для некоторых старых программ (например, man) требуется задать переменную NLSPATH=/usr/share/locale/%l/%N
• Экспортируются значения всех заданных переменных, чтобы они были доступны для всех процессов, запускаемых из данного экземпляра оболочки.
• Ну, и наконец, запускаются на выполнение все скрипты (файлы с расширением .sh) из каталога /etc/profile.d/, если только такие файлы существуют и для них установлено право на чтение.

• - устанавливаются параметры локализации (скрипт 10lang.sh);
• - задаются общесистемные алиасы (скрипт alias.sh); причем вначале проверяется, не отказался ли пользователь от использования общесистемных алиасов; между прочим, среди этих общесистемных алиасов есть очень интересные, загляните в этот список в вашей системе и, возможно, вы будете использовать сокращенные написания некоторых часто употребляемых команд;
• - настройки клавиатуры немного изменяются в зависимости от аппаратной архитектуры (скрипт configure_keyboard.sh);
• - задаются установки, связанные с безопасностью (скрипт msec.sh);
• - создается директория для временных файлов (если ее не было) и указание на нее запоминается в переменной TMPDIR (скрипт tmpdir.sh);
• - корректируется поведение клавиши NumLock (скрипт numLock.sh);
• - значения многих переменных сразу после их задания экспортируются.

Как было сказано в начале этого раздела, после общесистемного файла /etc/profile оболочка bash последовательно ищет файлы ~/.bash_profile, ~/.bash_login и ~/.profile и выполняет команды из этих файлов. Файлов ~/.bash_login и ~/.profile в моей системе не нашлось, а файл ~/.bash_profile приведен в листинге 36:

Листинг 36. Файл ~/.bash_profile системы Mandriva Free 2007.1.

# .bash_profile

# Initialize keychain if needed
if [ -r $HOME/.ssh/identity -o -r $HOME/.ssh/id_dsa -o -r $HOME/.ssh/id_rsa ]; then
 	if [ ! -d $HOME/.keychain ]; then
	        keychain
        fi
fi

# Get the aliases and functions
if [ -f ~/.bashrc ]; then
	. ~/.bashrc
fi

# User specific environment and startup programs

PATH=$PATH:$HOME/bin

export PATH
unset USERNAME

Листинг 37. Файл ~/.bashrc системы Mandriva Free 2007.1.

# .bashrc

# User specific aliases and functions

# Source global definitions
if [ -f /etc/bashrc ]; then
	. /etc/bashrc
fi

Листинг 38. Файл /etc/bashrc системы Mandriva Free 2007.1.

# /etc/bashrc

# System wide functions and aliases
# Environment stuff goes in /etc/profile

# by default, we want this to get set.
# Even for non-interactive, non-login shells.
if [ "`id -gn`" = "`id -un`" -a `id -u` -gt 99 ]; then
	umask 002
else
	umask 022
fi

# are we an interactive shell?
if [ "$PS1" ]; then
    case $TERM in
	xterm*)
	    PROMPT_COMMAND='echo -ne "\033]0;${USER}@${HOSTNAME}: ${PWD}\007"'
	    ;;
	*)
	    ;;
    esac
    [ "$PS1" = "\\s-\\v\\\$ " ] && PS1="[\u@\h \W]\\$ "
    
    if [ -z "$loginsh" ]; then # We're not a login shell
	# Not all scripts in profile.d are compatible with other shells
	# TODO: make the scripts compatible or check the running shell by
	# themselves.
	if [ -n "${BASH_VERSION}${KSH_VERSION}${ZSH_VERSION}" ]; then
            for i in /etc/profile.d/*.sh; do
	        if [ -x $i ]; then
	            . $i
	        fi
	    done
	fi
    fi
fi

unset loginsh

Отмечу, что если в Mandriva файла ~/.profile не оказалось, то в системе OpenSUSE 10.2 от существует. В комментариях внутри этого файла говорится, что этот файл прочитывается, то есть вызывается на выполнение каждый раз, когда стартует регистрационный шелл. Все другие интерактивные оболочки вызывают только файл ~/.bashrc.

Еще раз приведем список файлов, оказывающих влияние на то, какую именно конфигурацию оболочки мы получим после запуска. Этот список выглядит примерно следующим образом:

# ~/.bash_logout

clear