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Mac OS X引导和登录
2005-07-07 21:23:09
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引导和登录


本章描述Mac OS X系统引导以及用户登录系统时的情况。 “引导”指系统为准备投入使用而执行的一系列动作。引导流程包括许多不同的任务,例如初始化硬件、启动系统守护程序(system daemon)以及显示登录窗口。当用户登录后,系统将完成另一系列动作,用以为用户建立计算环境。

本章将对开发人员在编写软件时可能会遇到的“引导流程(boot sequence)”进行说明。本章也将说明如何使用各种有效的“钩子”方法来定制引导进程。

注意:man命令帮助页是一种联机文档,对本章所提及的大部分守护程序和实用程序都有效,您可以查阅这些文档以获取更多的信息。欲从终端应用程序显示man命令帮助页,请在命令行上输入man,接着输入程序名称:例如,> man getty(此处,>为提示符)。您也可从Project Builder的帮助菜单访问man命令帮助页。

 

引导流程


在从用户打开Mac OS X系统到登录窗口出现的这个时间段内,Mac OS X将执行一个引导流程,使系统处于准备使用状态。本节将对在此流程期间所发生的事件进行概括。

 

BootROM

当打开Macintosh计算机的电源后,BootROM固件是被激活的第一个代码。BootROM(它是计算机硬件的一部分) 有两个主要的职责:初始化系统硬件以及选择引导操作系统。BootROM有两个组件帮助其实现这些功能:

  • POST(Power-On Self Test,开电自检)对一些硬件接口进行初始化,并检查是否有足够的RAM存储器可供使用以及是否处于良好状态。
  • Open Firmware对其余硬件进行初始化、创建初始设备树(一个计算机相关设备的分层表示法)以及选择所使用的操作系统。

相同版本的BootROM可启动Mac OS 9以及Mac OS X。

 

BootX

当BootROM(或用户)选择Mac OS X作为引导的操作系统后,控制权就传递给了BootX 引导程序(位于/System/Library/CoreServices目录内)。BootX的主要任务是装载内核环境。当执行此任务时,BootX在屏幕上显示“booting(引导中)”图像。

当装载内核环境时,BootX将首先尝试为涉及引导进程的硬件装入一组预先存储的设备驱动程序(称为mkext缓存)。如果该缓存丢失或遭破坏,BootX将在/System/Library/Extensions目录内搜索驱动程序和其它的内核扩展,这些驱动程序或内核扩展的OSBundleRequired属性被设置为一种合适的引导类型(例如,本地或网络引导)的值。关于OSBundleRequired关键字以及系统引导时装载设备驱动程序的更多信息,请参阅“内核开发人员文档”

一旦装载了内核以及引导所必需要的所有驱动程序,BootX就开始内核初始化进程。此时,有足够多的驱动程序被装载,以帮助内核来寻找根设备。另外从此时开始,Open Firmware将不再能被访问。

内核将首先初始化Mach和BSD数据结构,然后初始化I/O Kit。通过使用设备树决定链接的驱动程序,I/O Kit将装入的驱动程序与内核连接。一旦内核找到根设备,它将通知BSD。

最后,内核启动mach_init进程。mach_init进程是Mach引导端口服务程序,它启用Mach消息传递。

在安装根文件系统后,系统初始化将继续运行系统启动项目并启动所有系统守护程序(参阅“系统初始化”)。

 

系统初始化

mach_init进程将启动BSD init进程。后一进程的进程标识符(PID)为1,它“拥有”系统的所有其它进程。尽管具有中心地位,但init进程是简单的,它执行了四个主要任务:

1.确定用户想要进入单用户模式还是通过CD-ROM引导。如果其中任一情况适用,将打印一个询问,并将控制权移交给用户。

2. 运行完成基本初始化任务的系统初始化外壳脚本,即/etc/rc.boot和/etc/rc。详细内容请参阅“rc.boot 和rc脚本”

/etc/rc脚本运行SystemStarter程序,它处理更多被指定为“启动项目”的特定初始化任务。详细内容请参阅“启动项目”

3. 通过getty命令,init将启动loginwindow应用程序,它将显示登录窗口并管理用户登录过程。详细内容请参阅“管理用户会话”

4.作为所有进程的父进程, init在这些系统进程终止时,将对它们进行所有必要的清理。

尽管init进程拥有系统的所有其它进程,但仍然可区分用户进程和系统进程。启动项目以及所有在loginwindow应用程序以前运行的应用程序构成了系统进程组。这些应用程序为系统的所有用户提供服务,它们通常是init进程的子进程。在启动loginwindow后被创建的进程构成了用户进程组。用户进程总是与一个特定的用户会话相关联,它们通常是用户会话的窗口管理器(Window Manager)进程的子进程。

注意:并非所有的用户进程都是窗口管理器(Window Manager)进程的子进程。用户可以是由root启动的进程和某些特殊系统进程的拥有者,这些进程是init进程的子进程。您可使用进程显示程序(Process Viewer)应用程序来确定系统任何进程的拥有者和父进程。

当用户注销会话时,loginwindow应用程序将终止在该用户会话期间内运行的所有进程,这是完全结束会话的必要条件。而系统进程将不受用户注销的影响,只有当系统本身关闭或重启动时系统进程才被终止。关于注销、重启动或关机流程的更多信息,请参阅“注销”

rc.boot和rc脚本

/etc中的rc.boot和rc Bourne外壳脚本执行了基本的初始化任务。rc.boot脚本首先执行一次文件系统一致性检验(file-system consistency check ,fsck),并使存储器与文件系统同步(sync)。然后,rc脚本将完成下列动作:

  • 启动设备驱动程序的装载程序(kextd)。
  • 启动ATS服务程序。
  • 启动窗口服务程序。
  • 运行更新后台进程,它周期性地刷新文件系统缓存。
  • 为虚拟存储系统创建交换文件并启动动态页面调度程序。
  • 最后,rc脚本启动SystemStarter程序,处理本地与系统启动项目(请参阅“启动项目”)。

由于rc脚本是简单的Bourne外壳脚本,您可以直接阅读其源代码,以确切地了解所发生的事情。关于在系统安装期间所启动的守护程序的更多信息,请参阅“系统守护程序”

启动项目

启动项目是为Mac OS X系统正常运转而在引导的最后阶段运行的过程。它们由程序(包括外壳脚本)组成,这些程序执行诸如清除临时文件和启动系统守护程序等任务。

Apple提供的系统启动项目位于/System/Library/StartupItems中。您不可修改在此目录中的项目。然而,您可定义自己的启动项目并将它们存放在/Library/StartupItems中。关于如何创建自己的启动项目的说明,请参阅“创建定制启动项目”

SystemStarter程序是由rc脚本运行的最后程序,它协调所有启动项目的执行。了解SystemStarter的功能对理解什么是启动项目是有帮助的。启动项目是一个包含至少两个文件的文件夹:

  • 一个程序(一般为一个外壳脚本),其名称与文件夹名称一致。
  • 一个配置属性列表文件

每一个启动项目的配置属性列表都被命名为StartupParameters.plist。此属性列表指定了启动项目的名称,更重要的是,多层次地指定了启动项目间的相互依赖关系。属性列表中的值指明该启动项目可以提供何种服务,在启动该项目前应首先运行何种服务,以及该启动项目本身需要使用何种服务(如果需要)。SystemStarter使用这些相互依赖关系的信息来决定所有启动项目的启动次序。

SystemStarter程序并行地启动尽可能多的启动项目。将启动项目根据它们的相关性组织成不同的组。只有当同一组的项目都被启动后,下一组的项目才开始被启动。

关于StartupParameters.plist中键值对的更多信息,请参阅“创建定制启动项目”。关于属性列表的一般信息,请参阅“属性列表”

表4-1列出了由Mac OS X提供的核心启动项目,以及关于它们功能的简要说明。其它启动项目可由第三方应用程序或由诸如QuickTime这类系统组件来安装。表中给出的次序是执行这些项目的通常次序。准确的次序由SystemStarter程序在引导时决定。

表4-1 核心系统启动项目

启动项目

说明

SystemTuning
系统调制

基于诸如可用内存等因素,为系统设置性能参数。

SecurityServer
安全服务

启动检查系统授权、验证及钥匙串(keychain)访问的安全服务程序。

ConfigServer
配置服务

为依赖于configd守护程序的启动项目充当一个占位符。现在该守护程序在启动项目阶段之前就被启动,所以不推荐使用此启动项目,在今后的版本中它也可能会被删除。

Disks
磁盘

启动自动磁盘装载(autodiskmount)守护程序,用于检查及安装本地磁盘。

Accounting
帐号管理

启动帐号管理系统(accton),为启动的每一个进程将帐号信息写入/var/account/acct。

Network
网络

根据/etc/iftab中的数据,配置本地网络接口、设置机器的主机名、配置网络路由(如果被指定)、打开或关闭IP路由(如果被指定)、在内核中设置机器的主机标识符,以及装载可在所有应用程序环境(包括Classic环境)中共享一个IP地址的共享IP内核扩展。

NetworkExtensions
网络扩展

装入若干网络相关的内核扩展。
BIND 启动本地DNS服务程序。
mDNSResponder 启动多址广播DNS应答程序,它支持Rendezvous及Apple的零配置联网工具。

Portmap
端口映射

启动端口映射(portmap)守护程序。

SystemLog
系统日志

启动系统日志(syslogd)守护程序。
AppleTalk 以路由器模式、多重连接(非路由器)模式或在单一端口(如同在/etc/hostconfig中定义的那样)运行AppleTalk启动程序。

CrashReporter
崩溃报告

如果崩溃报告功能被设置为可用,则启动崩溃报告程序(CrashReporter)。
LDAP 启动LDAP服务。
NetInfo 启动NetInfo服务程序(netinfod和nibindd)。
NIS 启动网络信息服务(Network Information Services)。

DirectoryServices
目录服务

启动名字解析器(lookupd)守护程序

NetworkTime
网络时间

启动使用网络时间协议(Network Time Protocol,NTP)的网络时间服务。

LoginWindow
登录窗口

标记系统具有它需要用于启动loginwindow应用程序的服务。当SystemStarter在后台继续载入其他启动项目时,init进程将启动此应用程序。
SSH 如果远程访问被设置为可用,则启动sshd守护程序。根据需要,此启动项目也会按需要产生安全外壳加密键(secure shell encryption key)。
NFS 启动网络文件系统(NFS)服务,用于执行异步块I/O(nfsiod),安装远程文件系统,和启动自动装载程序(automounter),如果NetInfo数据库显示计算机应导出一使用NFS的文件系统,则启动NFS服务程序。
Samba 启动Samba服务程序(smbd),它通过服务程序信息块(Server Message Block,SMB)协议提供网络联通。

AuthServer
验证服务

启动验证服务程序。

AppServices
应用服务

启动核心服务(coreservicesd)守护程序。

PrintingServices
打印服务

启动CUPS打印服务(cupsd)守护程序。

IPServices
IP服务

启动TCP/IP协议服务(inetd)、主机配置服务(BOOTP)以及netboot客户机管理服务程序。
AppleShare 如果检测到网络连接,则启动AppleShare服务。
SendMail 启动外发邮件服务(sendmail)守护程序,整理外发邮件队列目录。
Apache 如果网络共享被设置成可用,则运行Apache HTTP服务程序httpd。
Cron 运行cron守护程序。

“系统守护程序” 一节将对上表提到的一些守护程序和服务进行简要说明。

对于存在于/System/Library/StartupItems文件夹中的各启动项目,并不能保证它们的服务对于用户都是可用的。每个启动项目都可以通过访问/etc/hostconfig中的配置信息,并使用此信息来评估是否需要启动其服务。许多启动项目都使用此配置信息(尽管也有一些必需的启动项目并不如此),检查此配置信息的启动项目有:AppleTalk,AppleShare,AuthServer,Disks,SSH,SendMail,IP Services以及Apache。

 

系统守护程序

当用户登录到Mac OS X系统时,许多进程已处于运行状态。这些进程的大多数是由系统创建并运行于后台的守护程序或服务程序。少数是由loginwindow应用程序和窗口管理守护程序为用户创建的。在登录后立即启动进程显示程序(Process Viewer)(位于/Applications/Utilities),将引出一个类似图4-1中显示的窗口。

图4-1 在进程显示程序中显示的进程

表4-2对一些标准的守护程序和服务程序进行说明。由于取决于系统配置和用户预置,一些守护程序可能被禁用或根据需要被启动(请参阅“根据需要启动守护程序”)。相反地,由于安装了附加服务,系统也可以运行其它守护程序。

表4-2 常用的系统守护程序和服务程序

守护程序

说明

ATSServer
ATS服务

Apple Type Solution服务程序,启用系统范围内的字体管理。

autodiskmount
自动磁盘装载

自动装载所有设备,包括硬盘及可移动介质。

automount
自动装载

当NFS文件系统被首次访问时自动装载它们,而以后当它们闲置时则将它们卸载。虚拟文件系统的装载点首先作为本地文件系统的符号链接出现。读取此符号链接将触发相关远程文件系统的自动装载。
configd 自动地配置并维持网络。
cron 定时执行预定的命令或脚本。
dynamic_pager 与内核默认页面调度程序通信,以创建或删除交换文件(在/private/var/vm内);这些文件被用作为虚拟内存的后备存储器。
inetd 用来侦听某些socket连接的互联网“超级服务程序”。当发生连接时,inetd可确定该socket符合何种服务,并调用适当的程序满足其需求。
init 系统初始化进程。此进程是大多数系统级别进程的父进程。
kextd 设备驱动装载程序。在系统启动期间,此守护程序装载未被BootX装入的所有剩余的设备驱动程序。启动后,kextd负责动态地装载及卸载设备驱动程序。
lookupd 一个名字解析器,它向诸如NetInfo和DNS的网络信息服务发出查找请求。
mach_init Mach引导端口服务程序,通过它来启用Mach消息传递。同时,它也启动init进程。
mDNSResponder 多址广播-DNS应答器守护程序。
netinfod NetInfo服务程序,为每一个域提供服务。
nfsiod 针对一个NFS服务器的异步请求。大多数系统都具有运行此守护程序的多个实例。
nibindd 查找、创建及清除NetInfo服务程序(请参阅“netinfo”)。
pbs 粘贴板服务程序(类似于Mac OS 9中的剪贴板)可实现应用程序之间的数据交换。同时,它也是用于拖曳操作的数据转移机构。请参阅“剪贴板” 以获取更多信息。
portmap 将RPC程序号转换为互联网(DARPA协议)端口号。它必须在进行PRC调用前运行。
syslogd 记录系统错误日志和状态消息。

update
更新

定时地刷新文件系统缓存,以防系统崩溃引起数据丢失。

Window Manager
窗口管理器

窗口服务程序。请参阅“Quartz Compositor”以获取更多信息。此进程是大多数用户进程的父进程。

为获取更多的信息,请参阅“可供大多数守护程序使用的man命令帮助页”

 

根据需要启动守护程序

Mac OS X为系统守护程序的随选启动提供支持,并将此特性用于一些系统启动项目中。通过推迟启动所有非急需的守护程序,随选启动可改进系统性能。即使在非活动阶段,守护程序也能被关闭以保存系统资源。

随选启动对于它所支持服务的客户端是透明的。当客户端将一条消息发送至当前被关闭的守护程序时,mach_init将自动地装载该守护程序所需要的任何服务,然后启动该守护程序。一旦该守护程序被启动并运行,它将用mach_init来登记,并要求对其Mach端口的接收权。一旦具有对其端口的接收权,守护程序就可对来自那些端口的消息作出正常反应。

由于涉及与内核的交互作用,如何创建随选守护程序已超出本书的范围。关于内核和Mach端口消息传递的更多内容,请参阅“Inside Mac OS X:Kernel Programming(内核编程)”。

 

 

管理用户会话


在系统初始化周期内,init进程将启动loginwindow应用程序来管理用户会话。loginwindow应用程序显示登录窗户,并为用户提供若干服务。本节将讨论loginwindow应用程序所提供的服务以及由loginwindow提供的用户环境。

 

登录

通过调用其它所需的系统服务,loginwindow应用程序将协调登录进程和用户会话。依赖于用户的登录预置,loginwindow可提示用户使用一个有效的登录名和口令,或使用缓存值来自动登录。当用户的登录名和口令被验证(请参阅“验证用户”)后, loginwindow将继续装载用户环境。

当用户登录时,loginwindow进行如下工作:

  • 安装用户计算环境(包括预置、环境变量、设备和文件权限以及钥匙串访问等)。
  • 请参阅“建立用户环境”以获取更多信息。
  • 启动Dock,Finder以及SystemUIServer。
  • 如果正在安装,则启动安装助手(Setup Assistant)。
  • 自动启动在登录项目系统预置中指定的应用程序。

当所有指定的应用程序被启动及运行后,登录过程结束。

loginwindow应用程序使用启动服务(Launch Services)启动所有的应用程序,包括Finder, Dock,SystemUIServer以及用户指定的应用程序。用户会话中的大多数应用程序是作为窗口管理器进程的子进程(而不是作为loginwindow的子进程)来运行的。

如果Finder或Dock进程由于某种原因而终止,loginwindow将自动重新启动它们。同样地,如果loginwindow应用程序终止,init进程也将自动重新启动它。

一旦用户会话被启动并运行,loginwindow将以下列方式监视会话和用户应用程序:

  • 管理注销、重启动及关闭进程。请参阅“注销系统”以获取更多的信息。
  • 管理强制退出(Force Quit)窗口,它包括监视当前正在使用的应用程序、对强制退出应用程序以及重新启动Finder的用户请求作出响应。(用户可从Apple菜单或通过按Command-Option-Escape打开此窗口。)
  • 从隐含的应用程序(即,看不到用户界面的应用程序)接收到通知后,即显示报警对话框。
  • 将所有标准错误(stderr)输出写入一个log文件(/var/tmp/console.log)中,而控制台(Console)应用程序将以此文件作为输入。

 

验证用户

用户在进入系统以前,Mac OS X要求进行用户验证。尽管loginwindow应用程序管理用户验证进程,但它本身并不验证用户。loginwindow应用程序获取在登录屏幕上指定的用户信息,然后将其它传递给目录服务以作验证。一旦目录服务完成用户验证,loginwindow就将启动用户会话。

如果选择了“自动登录”选项, loginwindow应用程序将不为用户提示登录信息。每次只能有一个用户可以从“帐号(Accounts)”系统预置中的“用户(Users)”页中启用此选项。同时,用户也必须通过点击“设置自动登录(Set Auto Login)”控件来输入一组正确的登录口令。

 

建立用户环境

当用户登录到系统时,loginwindow应用程序将建立用户环境以及记录有关登录的信息。下列项目概括了由loginwindow执行的用于恢复用户会话的任务:

1.为了保护登录会话免遭未被授权的远程访问,系统不允许用粘贴板服务(即剪贴板)的端口来注册远程启动的应用程序。这样,对于这些进程的一些标准功能会被阻塞,例如:拷贝、剪切、粘贴、Apple事件、窗口最小化及其它服务。

2.将登录信息记录在系统的utmp数据库中。

3.为控制台终端设置所有者和权限。

4.重新设置包括全局系统默认值(NSRegistrationDomain)的用户预置参数。

5.用引导端口注册粘贴板服务程序(pbs)并启动pbs。

6.按照用户预置来配置鼠标、键盘及系统声音。

7.设置用户分组权限(gid)。

8.从目录服务检索用户记录并将该信息用于会话。

 

注销

注销、重启动系统及关闭系统的过程具有相似的语义。前台进程通常启动这些过程以响应用户从Apple菜单中选择的项目;然而,通过程序方式将一个适当的Apple事件发送至loginwindow应用程序,其进程也能启动这个过程。另外,在loginwindow应用程序执行此过程中,它会发出警报及通知来使各应用程序在关闭前有机会对它们自身进行清理。

一个典型的注销/重启动/关机过程如下:

1.用户从Apple菜单中选择注销、重启动或关机。

2.通过将一个Apple事件发送至loginwindow应用程序,前台应用程序启动用户请求。(关于事件列表,请参阅“应用程序职责”。)

3.loginwindow应用程序给要求确认此操作的用户显示一警报。

4.如果用户确认此操作,loginwindow将一个Quit Application Apple事件(kAEQuitApplication)发送至每个前台和后台用户进程。

5.loginwindow应用程序停止用户会话并继续此操作。

  • 在注销操作中,loginwindow将取消事件队列中的所有事件,启动注销钩子程序(如果定义了一个的话),记录注销信息,将设备权限和用户预置参数重置为它们的默认值,并将控制权交还给登录窗口。(关于注销钩子程序的更多信息,请参阅“定制登录和注销过程”。)
  • 重启动时,loginwindow将设备权限和用户预置参数设置为默认值、关闭系统,然后重新打开电源启动引导进程。
  • 关机时,loginwindow关闭系统电源。

当接收到Quit Application事件时,前台进程也可以选择不终止。请参阅“终止进程” 以获取更多信息。

 

应用程序职责

为实现注销、重新启动或关机流程,前台应用程序必须将一个适当的Apple事件发送至loginwindow应用程序。一旦接收到该事件,loginwindow应用程序就开始关闭用户会话的进程。依赖于由该进程所发送的Apple事件,loginwindow可能会(也可能不会)用一个警报来通知用户,以让用户有机会中止这一流程。

以下所列各项是在注销、重新启动及关机过程中首选的Apple事件。这些事件不需要参数。

  • kAELogOut
  • kAEShowRestartDialog
  • kAEShowShutdownDialog


一旦收到其中之一的事件后,loginwindow将发出一个警报,把即将发生的动作通知用户。此时,用户可以使动作继续或中断。如果用户使动作继续,loginwindow会将一个Apple事件发送至每个请求它退出的应用程序。请参阅“终止进程”

除了首选的Apple事件外,还有两个附加事件可命令loginwindow立即进行重新启动或关机流程。kAERestart和kAEShutDown Apple事件可进行温和的系统重启或关机。然而,这些事件应该被明智地使用,因为它们都不会给用户发送信息或允许用户中断流程。

注意

如果注销、重新启动或关机事件源自Classic环境中的一个应用程序,那么此事件仅仅影响Classic环境和它的应用程序。用户会话的其余部分将继续运行。

 

终止进程

在执行注销、重新启动或关机流程以前,loginwindow应用程序将会试图终止所有前台及后台用户进程。loginwindow应用程序给每个进程发送一个kAEQuitApplicationApple事件,以便让它们得以温和地关闭。对于前台进程,loginwindow将等候一个答复。对于后台进程,loginwindow将发送一个kill命令来终止此进程,而不管任何答复。

当前台进程从loginwindow收到Quit Application Apple事件(kAEQuitApplication)时,它会立即终止自身或在要求用户先做出决定时发出一警报对话框(例如,当有一个未保存的文件时);当这些情况被解决后,应用程序既被终止。如果用户决定中断终止流程(例如通过在保存对话中点击取消按钮),应用程序将返回一个userCancelledErr错误,以对此事件作出反应。如果前台应用程序没有在45秒内作出反应或终止它自身,loginwindow将自动地中断终止流程。此安全措施将在各种状况下保护数据,例如:当应用程序正在将一个大文件保存到磁盘,以及在所分配时间内不能完成终止时。如果前台应用程序无反应且不在做任何事情,则用户必须在继续进行此过程前使用Force Quit窗口将其杀除。

对于链接Carbon、Cocoa或Java的用户后台进程,过程略有不同。通过给它们发送一个Quit Application Apple事件(kAEQuitApplication),Loginwindow通知即将被终止的进程。然而,它并不等待该进程的答复。Loginwindow将继续终止任何打开的后台进程,而不管任何返回的错误。

loginwindow应用程序不会终止驻留在系统环境中的进程。此规则适用于在引导时系统启动的所有守护程序和系统启动项目。这些进程驻留在用户会话的环境外,仅仅在重新启动或关机时才被终止。Loginwindow也不会清除独立于Carbon、Cocoa或Java的后台进程,即使它们是从用户环境中启动的。(尽管是从用户环境中启动的,当用户注销时这些进程将被系统接管。)Mac OS X不会在终止系统进程前给它们发送任何通知。

 

定制技术


Mac OS X引导进程包含开发人员可用来定制进程的若干切入点。开发人员可创建在引导时被启动的新的系统守护程序和服务。开发人员和系统管理员也可创建在用户登录到系统时被运行的初始化脚本。

 

创建定制启动项目

通过创建新的启动项目,您可把专用的功能加入引导流程。在“启动项目”中描述的启动项目是一个程序或外壳脚本,它们在首次登录会话以前执行各种服务,例如启动系统守护程序、删除旧文件或任何其它维护任务。

启动项目在引导流程的最后阶段运行(通过SystemStarter程序)。此时,SystemStarter在/System/Library/StartupItems和/Library/StartupItems目录中搜寻启动项目。它从每个启动项目的属性列表中收集信息,并且使用那些信息决定项目的执行次序。然后以基于项目的相关性形成的组来执行启动项目。

/System/Library/StartupItems目录是为Mac OS X装载的启动项目而保留的。所有其它的启动项目应被放置在/Library/StartupItems目录中。注意这个目录并非默认存在,可能需要在安装启动项目时创建。

为了创建一个新的启动项目,您必须创建一个程序或脚本来执行您的代码,并且必须创建一个包含启动项目信息的属性列表文件。以下几节将更详尽地描述这些技术。

注意

尽管单个启动项目能执行多个任务并启动多个守护程序,但建议您最好将一个启动项目限制于一个任务。每个项目执行一个任务可使相关性的分离更为容易,并可加快启动项目的装入。

 

创建启动项目可执行文件

启动项目可执行文件包含了您的启动项目的代码,它可作为命令行程序或外壳脚本来被执行。通常,仅在系统启动时才调用这些可执行文件。但实际上,SystemStarter具有在此以后调用这些可执行文件的能力(请参阅“启动和停止启动项目”)。

创建启动项目的步骤如下:

1.为启动项目创建一个目录。目录名称应与您提供的功能相符。

例如:MyDBServer

2.将可执行文件加入目录中。可执行文件的名称应与目录名称完全相同。

例如:MyDBServer/MyDBServer

3.创建名为StartupParameters.plist的属性列表并将其加入目录。请参阅“指定启动项目功能”

例如:MyDBServer/StartupParameters.plist

4.创建安装程序,将启动项目放置在/Library/StartupItems目标系统的目录中。(安装程序可能需要首先创建此目录。)

Mac OS X提供一些外壳脚本代码,以简化创建启动项目的过程。文件/etc/rc.common定义了一些例程,对于处理命令行变量和收集系统设置是有用的。为使用这些例程,如下例所示,在一个外壳脚本中引用rc.common文件,并调用RunService例程,将第一个命令行参数传递给它:

#!/bin/sh 
. /etc/rc.common
#
# Your startup item code
#
RunService "$1"

RunService例程在外壳脚本中搜寻StartService、StopService以及RestartService例程,根据需要来调用它们以启动、停止或重新启动您的服务。而您必须为所有三个例程提供具体实现(当然您的服务也可以不支持其中的某个例程)。

如果启动项目可执行文件包含可能需要一点时间完成的代码,那么您应该考虑将该代码作为守护程序或后台进程来运行。直接从脚本执行冗长的启动任务将推迟系统启动。启动项目脚本应尽可能快地执行,然后退出。

 

指定启动项目属性

除了启动项目可执行文件以外,每个启动项目还必须在启动项目目录中包含一名为StartupParameters.plist的属性列表。此属性列表包含启动项目信息以及此项目与其它启动项目之间的所有相关性描述。在启动任何启动项目以前,SystemStarter程序读取每个启动项目的属性列表,并且使用此相关性信息决定启动项目的启动次序。

表4-3列出了包含在启动项目的StartupParameters.plist文件中的键值对。所有数组和字典中都包含字符串类型的值。您可使用/Developer/Applications中的属性列表编辑器(Property List Editor)应用程序来创建此属性列表。

表4-3 StartupParameters.plist中的键值对

关键字
类型

Description

字符串

启动项目的简短说明,它可由管理工具来使用。
Provides

数组

由此启动项目所提供的服务。尽管一个启动项目可提供多项服务,但一般它只提供一项。

Requires

数组

在此启动项目启动前必须运行的其它启动项目所提供的服务。如果得不到所要求的服务,则此启动项目不能被运行。
Uses

数组

在此启动项目启动前应该但并非需要强制启动的其它启动项目所提供的服务。没有这些服务,此启动项目也可启动。
OrderPreference

字符串

对于那些具有相同执行次序(由Requires及Uses的值来决定)的启动项目,它们应被启动的相对顺序。有五个次序预置值:First,Early,None,Late以及Last,默认值为None。次序预置值只是一个建议值,可以被忽略。

为Requires及Uses属性指定的值应与启动项目依赖的服务名称相一致。服务名称可能并非总是与提供该服务的启动项目的名称直接对应。Provides属性指定由启动项目所提供的服务的名称。通常当此名称与启动项目的名称一致时,就没有必要再这样做了。特别需要说明的是,启动多项服务的启动项目最多只能具有其名称与启动项目相一致的一项服务。

如果两个启动项目提供了名称相同的一项服务,SystemStarter只运行按此名称找到的第一个启动项目。所以,除非启动代码中的codependencies绝对要求这样做,建议启动项目不要提供多项服务。

Requires、Uses及OrderPreference关键字的值不能保证一个特定的启动次序。

 

启动和停止启动项目

当SystemStarter执行启动项目时,它将一个指示所需动作的参数传递给可执行文件。启动时,SystemStarter将一个启动参数传递给可执行文件。启动后,SystemStarter也可将重新启动或终止参数传递给启动项目。启动项目的可执行文件应该检查所获得的参数,并且据此启动、重新启动或停止相应的服务。

如果想通过自己的脚本启动、重新启动或停止启动项目,您可用SystemStarter程序来这样做。在使用SystemStarter时,您必须使用两个参数来执行它:所需的动作以及目标启动项目所在目录的完整路径。例如,为了重新启动Apache Web服务程序,您应在命令提示符下输入:

/sbin/SystemStarter restart /System/Library/StartupItems/Apache 
     

注意:

您必须具有root用户的权限才能启动、重新启动或停止启动项目。

启动项目应始终考虑SystemStarter传入的参数。然而,对于那些参数作出的反应取决于启动项目。停止与重新启动选项可能在任何情况下都没有意义。通过使用现有的用于停止和启动其服务的代码,启动项目也能支持重新启动选项。

在运行时手动处理启动项目的应用程序也可以通过使用SystemConfiguration框架来实现这些功能。这个框架可以用来获取指向一个所需启动项目的引用,并将其执行。

关于启动项目的更多信息,请参阅“创建定制启动项目”。.

 

定制登录和注销过程

通过系统预置的“登录(Login)”页,管理员已可以配置loginwindow的若干属性。帐号系统预置的“登录选项(Login Options)”页(如图4-2所示)为计算机管理员显示了一些附加的选项。

图4-2 帐号系统参数选择的登录选项窗格

除了这些功能特性以外,loginwindow应用程序还提供了一组用于定制登录过程的可用于编程的钩子。在每次登录或注销时,您可使用这些钩子来运行附加的程序或脚本。与在“登录选项(Login Options)”页中所提供的选项相类似,也存在一个指向停用“重新启动(Restart)”和“关机(Shut Down)”按钮的钩子。

为了使用loginwindow钩子,必须修改启动loginwindow的代码(位于/etc/ttys中)。以下是此文件的程序行:

console "/System/Library/CoreServices/loginwindow.app/loginwindow" 
     vt100 on secure 
     window=/System/Library/CoreServices/WindowServer 
     onoption="/usr/libexec/getty 
     std.9600" 

这些程序行命令init程序在控制台终端上启动loginwindow,并将WindowServer(它是连接窗口管理器进程的一个符号链接)作为视窗系统进程来使用。在这些程序行中,您可以为loginwindow进程添加附加参数。表4-4列出了当前由loginwindow支持的参数。

表4-4 loginwindow参数

参数

值的说明

-LoginHook 当用户成功登录后,所运行的脚本或工具的完整路径。
-LogoutHook 当用户成功注销后,所运行的脚本或工具的完整路径。
-PowerOffDisabled 若为“YES”,将不能使用登录窗口中的关机和重新启动按钮;同样,按计算机的电源按钮将注销Finder及Dock应用程序,但不会关闭系统。此特性可防止用户无意中关闭系统,而系统需要提供诸如打印服务或文件服务等这些共享服务。

-LoginHook和-LogoutHook参数特别有用,因为通过这个方法可以用来定制系统管理、帐号管理或安全程序,并可将它们作为登录和注销过程的一部分来运行。例如,在/etc/ttys中修改的控制台定义可能看起来会和下面的情况相类似:

console "/System/Library/CoreServices/loginwindow.app/loginwindow 
     -PowerOffDisabled YES -LoginHook 
     /Users/Administrator/Scripts/mailLoginToAdmin" 
     vt100 on secure window=/System/Library/CoreServices/WindowServer 
     onoption="/usr/libexec/getty std.9600" 



使用环境变量

Mac OS X支持基于单独用户的UNIX格式的环境变量。在登录时,loginwindow应用程序将寻找一个名为environment.plist特殊的属性列表文件。此文件必须位于用户home目录根部的一个名为.Mac OSX的目录中。此文件的路径如下:

~/.Mac OSX/environment.plist

如果存在一个environment.plist文件,loginwindow将从此文件中读取关键字,并将它们作为用户环境变量来进行注册。此文件只支持环境变量的定义,您不能使用此文件执行其它形式的脚本代码。与其它属性列表文件一样,它的文件格式为XML格式,文件中的每一关键字包含一个字符串值。

 

替换Finder

在登录时,Mac OS X也支持启动除Finder系统应用程序以外的程序。此功能是为想在登录时启动一个不同的默认应用程序的用户而设计的。例如,在登录时您可启动终端(Terminal)应用程序来取代Finder,以显示一个命令行界面。

为了替换Finder系统应用程序,可使用defaults实用工具来修改loginwindow的预置参数。Loginwindow预置参数被存储在com.apple.loginwindow中。所需要更改的关键字是Finder关键字。使用下列语法为此关键字定义新值,并为所替换的应用程序指定完整路径:

defaults write com.apple.loginwindow Finder path

用户可在终端应用程序中执行这条命令,以改变当前用户的默认设置。为了使所有用户都改变此设置,必须在终端中以root用户来执行此命令。您也可修改/etc/ttys脚本或创建自己的登录钩子,这样可在每个用户登录时执行此钩子。

使用此命令后,并不阻止用户在登录后手动启动Finder。但如果发生意外崩溃或用户从强制退出(Force Quit)窗口中将其杀除,那么它确实可阻止loginwindow自动地重新启动Finder。

关于defaults实用工具的更多信息,请参阅“软件配置”一章中的“defaults实用工具”及查阅“defaults的man命令帮助页”

 


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