Minor documentation updates.
[oweals/dinit.git] / README.md
1 # Dinit
2 v0.3.0 (pre-release)
3
4 This is the README for Dinit, the service manager and init system. It is
5 intended to provide an overview; For full documentation please check the manual pages. 
6
7 ## Contents
8
9 1. [Introduction](#introduction)
10 2. [Configuring services](#configuring-services)
11     1. [Service types](#service-types)
12     2. [Service description files](#service-description-files)
13 3. [Controlling services](#controlling-services)
14     1. [Service hierarchy and states](#service-hierarchy-and-states)
15     2. [Using dinitctl](#using-dinitctl)
16
17 ## Introduction
18
19 "Dinit" is a service supervisor with dependency support which can also
20 act as the system "init" program. It was created with the intention of
21 providing a portable init system that could serve as a lighter-weight
22 alternative to the Linux-only Systemd.
23
24 Specifically, Dinit can launch multiple services in parallel, with dependency
25 management (i.e. if one service's operation depends on another, the latter
26 service will be started first). It  can monitor the process corresponding to a
27 service, and re-start it if it dies, and it can do this in an intelligent way,
28 first "rolling back" all dependent services, and restarting them when their
29 dependencies are satisfied. However, the precise nature of dependency
30 relations between services is highly configurable.
31
32 Dinit includes "dinitctl", a tool to issue commands to the main Dinit
33 process in order to start or stop services and check their state, as well as
34 a "shutdown" program (with scripts "halt" and "reboot") to manage shutting
35 down and restarting the system.
36
37 Dinit is designed to work on POSIXy operating systems such as Linux and
38 OpenBSD. It is written in C++ and uses the [Dasynq](http://davmac.org/projects/dasynq/)
39 event handling library, which was written especially to support Dinit.
40
41 Development goals include clean design, robustness, portability, and
42 avoiding feature bloat (whilst still handling a variety of use cases).
43
44 See [doc/COMPARISON](doc/COMPARISON) for a comparison of Dinit with similar
45 software packages.
46
47 Dinit is licensed under the Apache License, version 2.0. A copy of this
48 license can be found in the LICENSE file.
49
50 Dinit was written by Davin McCall <davmac@davmac.org>.
51
52 See BUILD for information on how to build Dinit.
53
54
55 ## Configuring services
56
57 ### Service types
58
59 A "service" is nominally a persistent process or system state. The two main
60 types of service are a _process_ service (represented by a an actual process)
61 and a _scripted_ service (which is started and stopped by running a process -
62 often a shell script - to completion). There are also _bgprocess_ services
63 and _internal_ services.
64
65 Many programs that you might want to run under Dinit's supervision can run
66 either "in the foreground" or as a daemon ("in the background"), and the
67 choice is dictated by a command line switch (for instance the -D and -F
68 switches to Samba's "smbd"). Although it might seem counterintuitive,
69 the "foreground" mode should be used for programs registered as process
70 services in Dinit; this allows Dinit to monitor the process.
71
72 Process services are attractive due to the ease of monitoring (and
73 restarting) the service, however, they have one inherent problem, which is
74 that Dinit cannot tell when the service is truly started. Once the process
75 has been launched, Dinit assumes that the service has started, but in fact
76 there will be a short delay before the process sets itself up, starts
77 listening on sockets, etc; during this time any other process (including
78 one from a service listed as dependent) which tries to contact it will not
79 be able to do so. In practice, this is not usually a problem (and external
80 solutions, like D-Bus, do exist).
81
82 A _scripted_ service has separate commands for startup and (optional)
83 shutdown. Scripted services can be used for tasks such as mounting file
84 systems that don't need a persistent process, and in some cases can be used
85 for daemon processes (although Dinit will not be able to supervise a
86 process that is registered as a scripted service).
87
88 A _bgprocess_ service is a mix between a process service and a scripted
89 service. A command is used to start the service, and once started, the
90 process ID is expected to be available in a file which Dinit can then
91 read. Many existing daemons can operate in this way. The process can only be
92 supervised if Dinit runs as the system "init" (PID 1), or can otherwise mark
93 itself as a subreaper (which is possible on Linux, FreeBSD and DragonFlyBSD) -
94 otherwise Dinit can not reliably know when the process has terminated.
95
96 (Note, use of bgprocess services type requires care. The file from which the
97 PID is read is trusted; Dinit may send signals to the specified PID. It
98 should not be possible for unauthorised users to modify the file contents!)
99
100 An _internal_ service is just a placeholder service that can be used to
101 describe a set of dependencies. An internal service has no corresponding
102 process.
103
104
105 ### Service description files
106
107 Dinit discovers services by reading _service description files_. These files
108 reside in a directory (/etc/dinit.d is the default "system" location, with
109 "/usr/local/lib/dinit.d" and "/lib/dinit.d" also searched) and their name
110 matches the name of the service. Service descriptions are loaded lazily, as
111 needed by Dinit.
112
113 (An example of a complete set of system service descriptions can be found in
114 the [doc/linux/services](doc/linux/services) directory).
115
116 A service description file consists of a number of parameter settings.
117 Settings in the SDF are denoted as a parameter name followed by either an
118 equal sign or colon and then the parameter value (all on the same line).
119 Comments begin with a hash mark (#) and extend to the end of the line (they
120 must be separated from setting values by at least one whitespace character).
121
122 Parameter values are interpreted literally, except that:
123  - whitespace is collapsed to a single space
124  - double quotes can be used around all or part(s) of a parameter to prevent
125    whitespace collapse and interpretation of special characters
126  - backslash can be used to 'escape' the next character, preventing any
127    special meaning from being associated with it. It can be used to include
128    non-collapsing whitespace, double-quote marks, and backslashes in the
129    parameter value.
130
131 Some examples of the available parameters are:
132
133     type = process | bgprocess | scripted | internal
134     command = ...
135     stop-command = ...
136     run-as = (user-id)
137     restart = (boolean)
138     smooth-recovery = (boolean)
139     logfile = ...
140     pid-file = ...
141     options = ...
142     depends-on = (service name)
143     depends-ms = (service name)
144     waits-for = (service name)
145     
146 Descriptions of individual parameters follows:
147
148     command = (external script or executable, and arguments)
149
150 For a 'process' service, this is the process to run.
151 For a 'scripted' service, this command is run to start the service.
152
153     stop-command = (external script or executable, and arguments)
154
155 For a 'scripted' service, this command is run to stop the service.
156
157     run-as = (user-id)
158  
159 Specifies which user to run the process(es) for this service as. The group
160 id for the process will also be set to the primary group of the specified
161 user.
162
163     restart = yes | true | no | false
164
165 Specifies whether the service should automatically restart if it becomes
166 stopped (for any reason, including being explicitly requested to stop).
167 Only active services will restart automatically.
168
169     smooth-recovery = yes | true | no | false
170    
171 For process services only. Specifies that, should the process die, it
172 can be restarted without bringing the service itself down. This means that
173 any dependent services do not need to be stopped/restarted. Such recovery
174 happens regardless of the "restart" setting (if smooth-recovery is enabled,
175 the service does not reach the stopped state when the process terminates
176 unexpectedly).
177
178     logfile = (log file path)
179
180 Specifies the log file for the service. Output from the service process
181 will go this file.
182
183     pid-file = (path to file)
184
185 For "bgprocess" type services only; specifies the path of the file where
186 daemon will write its process ID before detaching.
187
188     depends-on = (service name)
189
190 This service depends on the named service. Starting this service will
191 start the named service; the command to start this service will not be
192 executed until the named service has started. If the named service is
193 stopped then this service will also be stopped.
194
195     depends-ms = (service name)
196
197 Indicates a "milestone dependency" on the named service. This service
198 requires the named service to start before it starts itself. Once the
199 named service has started, it remains active due to the dependency, but if
200 it stops for any reason then the dependency link is broken until the next
201 time this service is started.
202
203     waits-for = (service name)
204
205 When this service is started, wait for the named service to finish
206 starting (or to fail starting) before commencing the start procedure
207 for this service. Starting this service will automatically start
208 the named service.
209
210     options = ( runs-on-console | nosigterm | starts-rwfs | starts-log ) ...
211
212 Specifies various options for this service:
213
214 `no-sigterm` : specifies that the TERM signal should not be send to the
215               process to terminate it. (Another signal can be specified using
216               the "termsignal" setting; if no other signal is specified, NO
217               signal will be sent).
218
219 `runs-on-console` : specifies that this service uses the console; its input
220               and output should be directed to the console. A service running
221               on the console prevents other services from running on the
222               console (they will queue for the console).
223               The "interrupt" key (normally control-C) will be active for
224               process / scripted services that run on the console. Handling
225               of an interrupt is determined by the service process, but
226               typically will cause it to terminate.
227               
228 `starts-on-console` : specifies that this service uses the console during
229               service startup. This is implied by runs-on-console, but can
230               be specified separately for services that need the console
231               while they start but not afterwards.
232               This setting is not applicable to regular "process" services,
233               but can be used for "scripted" and "bgprocess" services. It
234               allows for interrupting startup via the "interrupt" key
235               (normally control-C). This is useful to allow filesystem checks
236               to be interrupted/skipped.
237
238 `start-interruptible` : this service can have its startup interrupted
239               (cancelled) if it becomes inactive while still starting.
240               The SIGINT signal will be sent to the signal to cancel its
241               startup. This is meaningful only for scripted and bgprocess
242               services. 
243
244 Please see the manual page for a full list of service parameters and options.
245
246
247 ## Controlling services
248
249 ### Service hierarchy and states
250
251 Services can depend on other services for operation, and so form a
252 dependency hierarchy. Starting a service which depends on another
253 causes that other service to start (and the first service waits until
254 the latter has started before its process is launched and it is itself
255 considered started).
256
257 Services are considered _active_ when they are not stopped. Services
258 can also be explicitly marked as active (this normally happens when you
259 explicitly start a service). Finally, a service with an active dependent
260 is also considered active.
261
262 If a service stops and becomes inactive (i.e. it is not explicitly marked
263 active and has no active dependents) then any services it depends on will
264 also be marked inactive and stopped unless they have other active
265 dependents, or were explicitly started and marked active.
266
267 What this means is that, in general, starting an (inactive, stopped)
268 service and then stopping it will return the system to its prior state -
269 no dependencies which were started automatically will be left running.
270
271 ### Using dinitctl
272
273 You can use the "dinitctl" utility to start and stop services. Typical invocations
274 are:
275
276     dinitctl start <service-name>
277     dinitctl stop <service-name>
278     dinitctl release <service-name>
279
280 Note that a "start" markes the service active, as well as starting it if it is
281 not already started; the opposite of this is actually "release", which clears
282 the active mark and stops it if it has no active dependent services. The "stop"
283 command by default acts as a "release" which also forces the service to stop
284 (although it may then immediately restart, depending on how it and its
285 dependents are configured).
286
287 Use the "-s" switch to talk the "system" instance of Dinit, rather than a
288 personal instance, e.g:
289
290     dinitctl -s start mysql   # start system mysql service
291
292 For complete details on the command line, use:
293
294     dinitctl --help
295
296 You can "pin" a service in either the stopped or started state, which prevents
297 it from changing state either due to a dependency/dependent or a direct
298 command:
299
300     dinitctl -s start --pin mysql  # start mysql service, pin it as "started"
301     dinitctl -s stop mysql  # issues stop, but doesn't take effect due to pin
302     dinitctl -s unpin mysql # release pin; service will now stop
303
304 You can pin a service in the stopped state in order to make sure it doesn't
305 get started accidentally (either via a dependency or directly). You can also
306 use it to temporarily keep stopped a service that would otherwise restart
307 immediately when you stopped it (because it, or a dependent, is configured
308 to restart automatically).
309
310 Finally, you can list the state of all loaded services:
311
312     dinitctl -s list
313
314 This may result in something like the following:
315
316     [{+}     ] boot
317     [{+}     ] tty1 (pid: 300)
318     [{+}     ] tty2 (pid: 301)
319     [{+}     ] tty3 (pid: 302)
320     [{+}     ] tty4 (pid: 303)
321     [{+}     ] loginready (has console)
322     [{+}     ] rcboot
323     [{+}     ] filesystems
324     [{+}     ] udevd (pid: 4)
325     [     {-}] mysql
326
327 The above represents a number of started services and one stopped service
328 (mysql). Services transitioning state (starting or stopping) are displayed
329 with an arrow indicating the transition direction:
330
331     [{ }<<   ] mysql     # starting
332     [   >>{ }] mysql     # stopping
333     
334 The curly brackets indicate the desired state, which may not be the state to
335 which the service is currently transitioning. For example:
336
337     [   <<{ }] mysql     # starting, but will stop after starting
338     [{ }>>   ] mysql     # stopping, but will restart once stopped
339
340 Remember that a "starting" service may be waiting for its dependencies to
341 start, and a "stopping" service may be waiting for its dependencies to stop.