Runlevel

Der Begriff Runlevel bezeichnet einen Betriebszustand von Computern. Er hat vor allem beim Start des Betriebssystems Bedeutung. Der Runlevel ist vor allem bei Unix-Betriebssystemen bekannt, ist jedoch auch bei anderen Betriebssystemen vorhanden.

Allgemeines

Viele Betriebssysteme durchlaufen beim Start (Booten) mehrere abgestufte Systemzustände, bzw. starten in einen bestimmten Zustand, den Runlevel. Jedem Runlevel sind bestimmte System-Dienste zugeordnet, die beim Booten als Prozesse in wohldefinierter Reihenfolge innerhalb des Betriebssystems gestartet werden. Auf diese Weise werden Betriebsmittel des Computers stufenweise in Betrieb genommen. Bei Beendigung des Betriebssystems (Shutdown) werden die Runlevel in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen, die laufenden Prozesse werden stufenweise beendet, bis der Computer ausgeschaltet werden kann. Daneben kann auch direkter Wechsel von einem Runlevel in einen anderen erfolgen.

Runlevel kennt man vor allem aus den unterschiedlichen Unix-Systemen wie Solaris (vor Solaris 10), GNU/Linux, HP-UX oder AIX. Doch auch in Windows entsprechen die Startoptionen Abgesicherter Modus, Abgesicherter Modus mit Netzwerk oder Windows normal Starten im Windows-Bootmenü jeweils genau einem Runlevel. Solaris 10 verwendet runlevel nur noch rudimentär, die Hauptsystemsteuerung wird dort durch Service Management Facility (SMF) erledigt.

Idee der unterschiedlichen Runlevel ist es, Sicherheitsstufen bereitzustellen, in denen nur bestimmte Systemprozesse aktiv sind. Dies ist wichtig, falls beispielsweise ein System von Computerviren befallen ist und ohne Netzwerk-Anbindung laufen soll.

Im Gegensatz zu den eher an System V orientierten Unix-Betriebssystemen kennen die BSDs nur zwei Runlevel: single-user und multi-user.

Beispiel Linux

Alle Systemdienste, die innerhalb eines bestimmten Runlevels gestartet werden sollen, werden in der Datei /etc/inittab festgelegt. Diese Datei wird von dem Systemprogramm /sbin/init bearbeitet. Bei Initialisierung eines Runlevels (Wechsel zu einem höheren Runlevel) werden die benannten Dienste automatisch gestartet. Umgekehrt werden bei Beendigung eines Runlevels die Prozesse automatisch gestoppt und Systemressourcen (Hauptspeicher, Ports etc.) freigegeben. Eine recht populäre Konfiguration ist in folgender Tabelle angegeben, Konfigurationen unterscheiden sich jedoch von Distribution zu Distribution und sind keineswegs festgelegt:

Runlevel	Beschreibung
0	Shutdown. Alle Netzverbindungen werden geschlossen, Dateipuffer werden geschrieben, Mounts auf Partitionen werden entfernt (d. h. die im Verzeichnisbaum eingebundenen Datenträger werden ausgehängt).
S	Single-User-Runlevel; niedrigster Systemzustand für Wartungsarbeiten, in dem ausschließlich Systemressourcen wie Festplatten oder Dateisysteme aktiv sind.
1	Einzelnutzerbetrieb ohne Netzwerk mit ausschließlich lokalen Ressourcen. In vielen Implementierungen identisch mit 'S'.
2	Lokaler Mehrnutzerbetrieb ohne Netzwerk mit ausschließlich lokalen Ressourcen. Unter einigen Linuxdistributionen (z. B. Debian) wird in Runlevel 2 auch das Netzwerk konfiguriert.
3	Netzwerkbetrieb, über das Netzwerk erreichbare Ressourcen sind nutzbar, eine grafische Oberfläche steht nicht zur Verfügung. Firewalls sollten aktiviert werden.
4	Ist normalerweise nicht definiert. Kann aber für diverse Dienste genutzt werden.
5	Wie 3, zusätzlich wird die grafische Oberfläche bereitgestellt.
6	Reboot. Alle Netzverbindungen werden geschlossen, Dateipuffer werden geschrieben, Mounts auf die Partitionen werden entfernt.

Das oben bereits erwähnte Programm init kann von privilegierten Benutzern auch zum Wechsel des Runlevel benutzt werden. Entsprechend den in der Tabelle wiedergegebenen leveln kann mit /sbin/init 0 das System heruntergefahren, oder mit /sbin/init 6 rebootet werden. Zur Ermittlung des aktuellen Runlevel steht bei den meisten Distributionen der Befehl /sbin/runlevel und/oder die Umgebungsvariable RUNLEVEL zur Verfügung (oder nach System V who -r).

Beispiel Solaris

Alle Systemdienste werden ebenfalls in der Datei /etc/inittab festgelegt. Für die einzelnen Runlevel gelten unter Solaris, im Unterschied zu Linux, die folgenden Definitionen:

Runlevel	Beschreibung
0	Shutdown-Runlevel, PROM-Modus
S	Single-User-Runlevel; ähnlich wie Runlevel 1, doch es werden nur die nötigsten Dateisysteme gemountet ("/" und "/usr"), um Veränderungen am System während der Wartungsarbeiten zu vermeiden
1	Administrations-Runlevel (siehe Linux)
2	Multi-User-Runlevel (siehe Linux)
3	Multi-User-Runlevel mit Netzwerk (siehe Linux)
4	Benutzerdefinierter Runlevel (siehe Linux)
5	Poweroff-Runlevel; ähnlich wie Runlevel 0, doch es wird das Netzteil abgeschaltet, sofern dies unterstützt wird.
6	Reboot-Runlevel (siehe Linux)
a,b,c	Spezielle Runlevel; diese werden zusätzlich zu den aktiven Runleveln gestartet
Q	Dieses Runlevel dient dem erneuten Einlesen der /etc/inittab, um Änderungen ohne Reboot zu verwirklichen.

Weblinks

• Sammlung von Linux-Tipps - unter anderem zum Systemstart und Runlevel