起動

起動
原作者デイブ・ザルジッキ
開発者アップル社
初回リリース2005年4月29日; 20年前 (2005-04-29)
書かれたC
オペレーティング·システムmacOS、FreeBSD、iOS、watchOS
タイプ初期化デーモン
ライセンスプロプライエタリソフトウェア（以前はAPSL、後にApache License 2.0）
Webサイトopensource.apple.com/tarballs/launchd/ 

launchd は、Apple Inc.がmacOSの一部として、BSD スタイルのinitとSystemStarter を置き換えるために作成した、 initおよびオペレーティングシステムサービス管理 デーモンです。FreeBSDおよび派生システムへの launchdの移植が進められています。

コンポーネント

launchd システムには、launchd と launchctl という 2 つの主なプログラムがあります。

launchdは、システムレベルとユーザーレベルの両方でデーモンを管理します。xinetdと同様に、launchdは必要に応じてデーモンを起動できます。watchdogdと同様に、launchdはデーモンを監視し、実行を継続しているかどうかを確認できます。また、macOSではinitに代わりPID 1がlaunchdに置き換えられ、起動時にシステムを起動する役割を担っています。

設定ファイルは、launchd によって実行されるサービスのパラメータを定義します。ライブラリフォルダの LaunchAgents および LaunchDaemons サブディレクトリに保存されるプロパティリストベースのファイルには、約 30 個の異なるキーを設定できます。launchd 自体はこれらの設定ファイルの内容を把握しておらず、読み取ることもできません。これは「launchctl」の役割です。

launchctl は、 IPCを使用して launchd と通信し、launchd ジョブを記述するために使用されるプロパティ リストファイルを解析し、launchd が理解できる特殊な辞書プロトコルを使用してそれらをシリアル化する方法を知っているコマンド ラインアプリケーションです。launchctl は、デーモンのロードとアンロード、launchd によって制御されるジョブの開始と停止、launchd とその子プロセスのシステム使用率統計の取得、環境設定の設定に使用できます。

起動

launchd には主に2つのタスクがあります。1つ目はシステムの起動、2つ目はサービスのロードと維持です。

以下は、 PowerPC Mac上の Mac OS X Tiger システムの起動を簡略化した図です( Intel Macでは、EFI がOpen Firmwareに代わり、BootXboot.efiに代わります)。

  1. Open Firmwareが起動し、ハードウェアを初期化してから、BootX をロードします。
  2. BootX はカーネルをロードし、風車カーソルを回転させ、必要なカーネル拡張(kext) をロードします。
  3. カーネルは launchd をロードします。
  4. launchd は/etc/rc、およびをスキャンするさまざまなスクリプトを実行し/System/Library/LaunchDaemons、/Library/LaunchDaemons必要に応じて plist 上で launchctl を呼び出し、次にログイン ウィンドウを起動します。

ステップ4では、起動スクリプトがジョブを実行するためにいくつかの異なるディレクトリをスキャンします。スキャンされるディレクトリは以下の2つです。

  1. LaunchDaemons ディレクトリには、ルートとして実行される項目 (通常はバックグラウンド プロセス) が含まれています。
  2. LaunchAgentsディレクトリには、エージェントアプリケーションと呼ばれるジョブが含まれています。これらはユーザーとして、またはユーザーランドのコンテキストで実行されます。これらはスクリプトやその他のフォアグラウンドアイテムである可能性があり、ユーザーインターフェースを含む場合もあります。

これらのディレクトリはすべて、Mac OS X の一般的なライブラリ ディレクトリに保存されます。

launchdはSystemStarterとは大きく異なり、起動時にすべてのデーモンを実際に起動するとは限りません。launchdの鍵となるのは、xinetdと同様に、オンデマンドでデーモンを起動するという考え方です。launchctlは起動時にジョブplistをスキャンし、launchdにジョブが要求するすべてのポートを予約してリッスンするように指示します。plistに「OnDemand」キーで指定されている場合、デーモンは実際にはロードされません。launchdはポートをリッスンし、必要に応じてデーモンを起動し、不要になったらシャットダウンします。デーモンがロードされた後、launchdはそのデーモンを追跡し、必要に応じて実行されていることを確認します。この点でlaunchdはwatchdogdに似ており、プロセスが独自にフォークまたはデーモン化を試みないというwatchdogdの要件を共有しています。プロセスがバックグラウンドに移行した場合、launchdはそのプロセスを追跡できなくなり、再起動を試みます。

その結果、Mac OS X Tigerは以前のリリースよりもはるかに高速に起動します。システムは実行するデーモンを登録するだけで、実際に必要になるまで起動しません。実際、起動時に表示されるプログレスバーは単なるプラシーボアプリケーション（WaitingForLoginWindow [1]という名前）であり、時間の経過以外何も表示しません。

launchd の起動時に管理するのが最も難しいのは依存関係です。SystemStarter は、スタートアップ項目の plist にある「Uses」、「Requires」、「Provides」キーを使用する、非常にシンプルな依存関係システムを採用していました。Tiger で launchd の依存関係を作成する場合、主に 2 つの戦略があります。IPCを使用するとデーモンが相互に対話して依存関係を解決するか、デーモンがファイルやパスの変更を監視できます。IPC の使用は SystemStarter のキーよりもはるかに微妙で、開発者の作業量が増えますが、よりクリーンで高速な起動につながる可能性があります[引用が必要] 。SystemStarter はOS X Mountain Lionまでサポートされていましたが、OS X Yosemiteで削除されました。

起動ctl

launchd では、サービスの制御はlaunchctlアプリケーション内で集中化されます。

launchctl は単体でも、コマンドライン、標準入力、あるいは対話モードでコマンドを受け付けることができます。スーパーユーザー権限があれば、launchctl を使ってグローバルな変更を加えることができます。launchctl コマンドのセットは、/etc/launchd.confに保存することで永続化できます。(ユーザーごとの~/.launchd.confファイルの作成も検討されているようですが、macOSの既存のバージョンではサポートされていません。[2] )

launchctl は、 Mach固有の IPC メカニズムを介して launchd と通信します。

物件リスト

プロパティリスト（plist）は、launchdがプログラムの設定に使用するファイルの一種です。launchdがフォルダをスキャンしたり、launchctlでジョブを送信したりすると、プログラムの実行方法を記述したplistファイルを読み取ります。

以下によく使われるキーの一覧を示します。特に記載がない限り、すべてのキーはオプションです。完全なリストについては、Appleのマニュアルページをご覧くださいlaunchd.plist。[3]

鍵タイプ説明
Label弦ジョブの名前。慣例により、ジョブラベルは.plist拡張子を除いたplistファイル名と同じになります。必須。
Program弦実行ファイルへのパス。単純な起動に便利です。Programまたはの少なくとも 1 つが必要ProgramArgumentsです。
ProgramArguments文字列の配列ProgramUNIXコマンドを表す文字列の配列です。最初の文字列は通常、実行可能ファイルへのパスであり、後半の文字列にはオプションまたはパラメータが含まれます。またはの少なくとも1つが必要ProgramArgumentsです。
UserName文字列
（デフォルトはroot現在のユーザー）		ジョブは指定されたユーザーとして実行されます。そのユーザーは、ジョブを launchd に送信したユーザーである場合もあります (そうでない場合もあります)。
OnDemand

(10.5 以降は非推奨)

ブール値
（デフォルトはYES）		10.5 以降ではより強力なKeepAliveオプションが導入されているため、非推奨となりました。ジョブが継続的に実行されるかどうかを定義するブールフラグです。
RunAtLoadブール値
（デフォルトはNO）		ジョブが launchd にロードされたときにタスクが直ちに起動されるかどうかを定義するブールフラグ。
StartOnMountブール値
（デフォルトはNO）		新しいファイルシステムがマウントされたときにタスクが起動されるかどうかを定義するブールフラグ。
QueueDirectories文字列の配列ディレクトリ内の新しいファイルを監視します。ディレクトリは開始時に空である必要があり、QueueDirectoriesタスクを再度実行する前に空の状態に戻す必要があります。
WatchPaths文字列の配列ファイルシステムパスの変更を監視します。ファイルまたはフォルダを指定できます。
StartInterval整数ジョブを繰り返し実行するようにスケジュールします。実行間の待機秒数を指定します。
StartCalendarInterval整数の辞書
または
整数の辞書の配列		ジョブのスケジューリング。構文はcronに似ています。
RootDirectory弦ジョブは実行前にこのディレクトリにchroot されます。
WorkingDirectory弦ジョブは実行前にこのディレクトリにchdired されます。

StandardInPath、、
StandardOutPath​
StandardErrorPath

弦起動されたプロセスの入力および出力用のファイルを決定するキー。
LowPriorityIOブール値ファイルシステムの I/O を実行するときに、このタスクの優先度が低いことをカーネルに通知します。
AbandonProcessGroupブール値
（デフォルトはNO）		launchd によって起動されたタスクから起動されたサブプロセスを、タスク終了時に強制終了するかどうかを定義するブールフラグ。これは、短命タスクが長命サブタスクを開始するが、ゾンビプロセスが発生する可能性がある場合に便利です。
SessionCreateブール値
（デフォルトはNO）		タスクとそのサブプロセスに対してセキュリティ セッションが作成されるかどうかを定義するブールフラグ。

ソケットアクティベーションプロトコル

ソケットの各キーの名前は、ジョブ実行時にジョブ環境に配置され、そのソケットのファイル記述子は環境変数で利用可能になります。これは、ジョブ設定内のソケット定義の名前がアプリケーションにハードコードされている点で、systemdのソケットアクティベーションとは異なります。このプロトコルは柔軟性に欠けますが、systemdのようにデーモンに開始ファイル記述子をハードコードする必要はありません（2014年時点では3です）。[4]

歴史

このソフトウェアは、 AppleのDave Zarzycki氏によって設計・開発されました。同社は、OS X環境で以下のすべてを置き換えることを計画していました。

– そして、それらのほとんどは、Mac OS X v10.4 (Tiger)で launchd が導入されたときに置き換えられました。

2005年、R. Tyler CroyはGoogle Summer of Codeプロジェクトの一環として、launchdをFreeBSDに移植しました。PID 1（セッション初期化のみ）では実行できず、そのプラットフォームでは広く利用されていませんでした。[5]

2006年、Ubuntu Linuxディストリビューションはlaunchdの使用を検討しました。しかし、ソースコードがApple Public Source License（Appleパブリックソースライセンス）の適用対象であったため、この選択肢は却下されました。これは「避けられないライセンス問題」と評されました。[6] Ubuntuは代わりに独自のサービス管理ツールであるUpstartを開発し、これに切り替えました。

2006年8月、Appleは他のオープンソース開発者による採用を容易にするため、launchdをApacheライセンスバージョン2.0に再ライセンスしました。 [7]ほとんどのLinuxディストリビューションはsystemdまたはUpstartを使用するか、initを引き続き使用しており、BSDもinitを引き続き使用しています。

2013年12月、R. Tyler CroyはlaunchdのFreeBSDへの移植作業を再開する意向を発表し、その後彼の「openlaunchd」GitHubリポジトリの活動が活発化した。[8]

launchdのMac OS ForgeエリアのWayback Machineによる最後のキャプチャは2012年6月のものであり、[9] Appleの最新のオープンソースバージョンはOS X 10.9.5のコード842.92.1であった。

2014年、OS X 10.10とiOS 8で、Appleはlaunchdのコードをクローズドソースのlibxpcに移行しました。[10]

2015 年 8 月、Jordan Hubbard と Kip Macy は、 FreeBSD-CURRENT カーネルをベースに、Mach IPC、Libdispatch、notifyd、asld、launchd、および Apple の OS X 用オープンソース コードである Darwin から派生したその他のコンポーネントを追加した NextBSD を発表しました。

Appleのオープンソースリリース履歴

バージョンライセンスmacOSバージョンに含まれる含まれるApple Developer Toolsのバージョン
ローンチド-106Appleパブリックソースライセンス[11]
  • Mac OS X 10.4 [12]
launchd-106.3Appleパブリックソースライセンス[13]
  • Mac OS X 10.4.2 [14]
  • Mac OS X 10.4.3 [15]
  • Mac OS X 10.4.4.ppc [16]
  • Mac OS X 10.4.5.ppc [17]
launchd-106.10Appleパブリックソースライセンス[18]
  • Mac OS X 10.4.4.x86 [19]
  • Mac OS X 10.4.5.x86 [20]
launchd-106.13Appleパブリックソースライセンス[21]
  • Mac OS X 10.4.6.ppc [22]
  • Mac OS X 10.4.6.x86 [23]
launchd-106.14Appleパブリックソースライセンス[24]
  • Mac OS X 10.4.7.ppc [25]
  • Mac OS X 10.4.7.x86 [26]
  • Mac OS X 10.4.8.ppc [27]
  • Mac OS X 10.4.9.ppc [28]
  • Mac OS X 10.4.10.ppc [29]
  • Mac OS X 10.4.11.ppc [30]
launchd-106.20Appleパブリックソースライセンス[31]
  • Mac OS X 10.4.8.x86 [32]
  • Mac OS X 10.4.9.x86 [33]
  • Mac OS X 10.4.10.x86 [34]
  • Mac OS X 10.4.11.x86 [35]
  • 開発者ツール2.4 [36]
ローンチド-152Apacheライセンス2.0 [37]
ローンチド-257Apacheライセンス2.0 [38]
  • Mac OS X 10.5 [39]
  • Mac OS X 10.5.1 [40]
  • 開発者ツール3.1 [41]
  • 開発者ツール3.1b [42]
  • 開発者ツール3.1.1 [43]
  • 開発者ツール3.1.2 [44]
  • 開発者ツール3.1.3 [45]
  • 開発者ツール3.1.4 [46]
launchd-258.1Apacheライセンス2.0 [47]
  • Mac OS X 10.5.2 [48]
launchd-258.12Apacheライセンス2.0 [49]
  • Mac OS X 10.5.3 [50]
  • Mac OS X 10.5.4 [51]
ローンチd-258.18Apacheライセンス2.0 [52]
  • Mac OS X 10.5.5 [53]
ローンチd-258.19Apacheライセンス2.0 [54]
  • Mac OS X 10.5.6 [55]
launchd-258.22Apacheライセンス2.0 [56]
  • Mac OS X 10.5.7 [57]
launchd-258.25Apacheライセンス2.0 [58]
  • Mac OS X 10.5.8 [59]
ローンチド-328Apacheライセンス2.0 [60]
  • Mac OS X 10.6 [61]
  • Mac OS X 10.6.1 [62]
  • Mac OS X 10.6.2 [63]
  • 開発者ツール 3.2.1 [64]
  • 開発者ツール3.2.2 [65]
  • 開発者ツール 3.2.3 [66]
  • 開発者ツール 3.2.4 [67]
launchd-329.3Apacheライセンス2.0 [68]
  • Mac OS X 10.6.3 [69]
launchd-329.3.1Apacheライセンス2.0 [70]
  • Mac OS X 10.6.4 [71]
  • 開発者ツール 3.2.5 [72]
  • 開発者ツール 3.2.6 [73]
launchd-329.3.2Apacheライセンス2.0 [74]
  • Mac OS X 10.6.5 [75]
launchd-329.3.3Apacheライセンス2.0 [76]
  • Mac OS X 10.6.6 [77]
  • Mac OS X 10.6.7 [78]
  • Mac OS X 10.6.8 [79]
ローンチd-392.18Apacheライセンス2.0 [80]
  • Mac OS X 10.7 [81]
  • Mac OS X 10.7.1 [82]
ローンチd-392.35Apacheライセンス2.0 [83]
  • Mac OS X 10.7.2 [84]
ローンチd-392.36Apacheライセンス2.0 [85]
  • Mac OS X 10.7.3 [86]
ローンチd-392.38Apacheライセンス2.0 [87]
  • Mac OS X 10.7.4 [88]
ローンチd-392.39Apacheライセンス2.0 [89]
  • Mac OS X 10.7.5 [90]
launchd-442.21Apacheライセンス2.0 [91]
  • Mac OS X 10.8 [92]
  • Mac OS X 10.8.1 [93]
起動d-442.26.2Apacheライセンス2.0 [94]
  • Mac OS X 10.8.2 [95]
  • Mac OS X 10.8.3 [96]
  • Mac OS X 10.8.4 [97]
  • Mac OS X 10.8.5 [98]
起動d-842.1.4Apacheライセンス2.0 [99]
  • OS X 10.9 [100]
  • OS X 10.9.1 [101]
起動d-842.90.1Apacheライセンス2.0 [102]
  • OS X 10.9.2 [103]
  • OS X 10.9.3 [104]
起動d-842.92.1Apacheライセンス2.0 [105]
  • OS X 10.9.4 [106]
  • OS X 10.9.5 [107]

参照

参考文献

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Apple開発者:

  • Mac 開発者ライブラリ: デーモンとサービス プログラミング ガイド: 起動デーモンとエージェントの作成
  • Mac 開発者ライブラリ: テクニカルノート TN2083: デーモンとエージェント

Apple Developer 廃止ドキュメントライブラリ:

その他のリンク:

  • Apple Developer Library: Wayback Machineの launchd 入門(2007 年 7 月 4 日アーカイブ)
  • Launchd: すべてを統べる一つのプログラム - YouTube - Dave Zarzyckiによるプレゼンテーション、2007年10月8日GoogleTechTalksにアップロード
  • wiki.freebsd.org/launchd
  • developer.apple.com/library/archive/documentation/MacOSX/Conceptual/BPSystemStartup/
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