Linux：Day13(上) CentOS系统启动流程

CentOS 5和6的启动流程

　　Linux：kernel+rootfs

　　　　kernel：进程管理、内存管理、网络管理、驱动程序、文件系统、安全功能

　　　　rootfs：

　　　　　　glibc

　　　　库：函数集合，function，调用接口

　　　　　　过程调用：procedure，无返回值。

　　　　　　函数调用：function，有返回值。

　　　　程序

　　　　操作系统启动过程简要描述：开机后，想办法让内核运行起来，内核运行起来后让它加载根文件系统，运行根文件系统上的第一个应用程序init，init负责整个用户空间所有应用程序的启动、回收等。

　　内核设计流派：

　　　　单内核设计：Linux

　　　　　　把所有功能集成于同一个程序；

　　　　微内核设计：Windows，Solaris

　　　　　　每种功能使用一个单独子系统实现；

　　Linux内核特点：

　　　　支持模块化：.ko

　　　　支持模块的动态装载和卸载；

　　　　组成部分：

　　　　　　核心文件：/boot/vmlinuz-VERSION-release

　　　　　　　　ramdisk：

　　　　　　　　　　CentOS 5：/boot/initrd-VERSION-release.img

　　　　　　　　　　CentOS 6：/boot/initramfs-VERSION-release.img

　　　　　　模块文件：/lib/modules/VERSION-release　　# 内核模块目录版本号必须与内核严格匹配。

CentOS 系统启动流程：

　　POST：加电自检；

　　　　ROM：CMOS

　　　　　　BIOS：Basic Input and Output System

　　　　　　ROM+RAM

　　BOOT Sequence：

　　　　按次序查找各引导设备，第一个有引导程序的设备即为本次启动用到的设备；

　　　　bootloader：引导加载器，程序

　　　　　　windows：ntloader

　　　　　　Linux：

　　　　　　　　LILO：LInux LOader

　　　　　　　　GRUB：GRand Uniform Bootloader

　　　　　　　　　　GRUB 0.X：GRUB Legacy

　　　　　　　　　　GRUB 1.X：GRUB2

　　　　　　功能：提供一个菜单，允许用户选择要启动系统或不同的内核版本；把用户选定的内核装载到内存中的特定空间中，解压、展开，并把系统控制权移交给内核；

　　　　MBR：

　　　　　　446：bootloader

　　　　　　64：fat　　File Allocation Table

　　　　　　2：55AA

　　　　GRUB：

　　　　　　bootloader：1st stage

　　　　　　disk：2nd stage

　　kernel：

　　　　自身初始化：

　　　　　　探测可识别到的所有硬件设备；

　　　　　　加载硬件驱动程序；（有可能会借助于ramdisk加载驱动）

　　　　　　以只读方式挂载根文件系统；

　　　　　　运行用户空间的第一个应用程序：/sbin/init

　　　　　　init程序的类型：

　　　　　　　　SysV：init，CentOS 5

　　　　　　　　　　配置文件：/etc/inittab

　　　　　　　　Upstart：init，CentOS 6

　　　　　　　　　　配置文件：/etc/inittab，/etc/init/*.conf

　　　　　　　　Systemd：systemd，CentOS 7

　　　　　　　　　　配置文件：/usr/lib/systemd/system，/etc/systemd/system

　　　　　　ramdisk：

　　　　　　　　内核中的特性之一：使用缓冲和缓存来加速对磁盘上的文件访问；

　　　　　　　　　　ramdisk --> ramfs

　　　　　　　　　　CentOS 5：initrd，工具程序：mkinitrd

　　　　　　　　　　CenOS 6：initramfs，工具程序：mkinitrd，dracut

　　　　系统初始化：

　　　　　　POST --> BootSequence（BIOS） --> Bootloader（MBR） --> kernel（ramdisk） --> rootfs（只读） --> init

/sbin/init

　　CentOS 5：

　　　　运行级别：为了系统的运行或维护等应用目的而设定；

　　　　　　0-6：7个级别

　　　　　　　　0：关机

　　　　　　　　1：单用户模式（root，无须登录），single，维护模式；

　　　　　　　　2：多用户模式，会启动网络功能，但不会启动NFS，维护模式；

　　　　　　　　3：多用户模式，正常模式；文本界面；

　　　　　　　　4：预留级别；可同3级别；

　　　　　　　　5：多用户模式，正常模式；图形界面；

　　　　　　　　6：重启

　　　　　　默认级别：

　　　　　　　　3，5

　　　　　　切换级别：

　　　　　　　　init #

　　　　　　查看级别

　　　　　　　　runlevel

　　　　　　　　

　　　　　　　　前一个为之前级别，后一个为当前级别。N表是None

　　　　　　　　who -r

　　配置文件：/etc/inittab

　　　　每一行定义一种action以及与之对应的process

　　　　　　id：runlevel：action：process　　# id可以是任何字母组成，当然也可以用id本身。

　　　　　　　　action：

　　　　　　　　　　wait：切换至此级别运行一次；

　　　　　　　　　　respawn：此process终止，就重新启动之；

　　　　　　　　　　initdefault：设定默认运行级别；porcess省略；

　　　　　　　　　　sysinit：设定系统初始方式，此处一般为指定/etc/rc.d/rc.sysinit；

　　　　　　id：3：initdefault：

　　　　　　si：：sysinit：/etc/rc.d/rc.sysinit

　　　　　　l0：0：wait：/etc/rc.d/rc 0

　　　　　　l1：1：wait：/etc/rc.d/rc 1

　　　　　　...

　　　　　　l6：6：wait：/etc/rc.d/rc 6

　　　　　　说明：rc 0 --> 意味着读取/etc/rc.d/rc0.d/

　　　　　　　　K*：K##*：##运行次序：数字越小，越先运行；数字越小的服务，通常为依赖到别的服务；

　　　　　　　　S*：S##*：##运行次序：数字越小，越先运行；数字越小的服务，通常为被依赖到的服务；

　　　　　　　　for srv in /etc/rc.d/rc0.d/K*；do

　　　　　　　　　　$srv stop

　　　　　　　　done

　　　　　　　　for srv in /etc/rc.d/rc0.d/S*；do

　　　　　　　　　　$srv stop

　　　　　　　　done

　　　　　　chkconfig命令

　　　　　　　　查看服务在所级别的启动或关闭设定情形：

　　　　　　　　　　chkconfig [--list] [--type type][name]

　　　　　　　　添加：

　　　　　　　　　　SysV的服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d（/etc/int.d）

　　　　　　　　　　chkconfig --add name

　　　　　　　　　　　　#!/bin/bash

　　　　　　　　　　　　#

　　　　　　　　　　　　#chkconfig：LLLL nn nn

　　　　　　　　删除：

　　　　　　　　　　chkconfig --del name

　　　　　　　　修改指定的链接类型

　　　　　　　　　　chkconfig [--level levels] name <on|off|reset>

　　　　　　　　　　　　--level LLLL：指定要设置的级别；省略时表示2345；

　　　　　　注意：正常级别下，最后启动一个服务S99local没有链接至/etc/rc.d/init.d一个服务脚本，而是指向了/etc/rc.d/rc.local脚本；因此，不便或不需写为服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d/目录，且又想开机时自动运行的命令，可直接放置于/etc/rc.d/rc.local文件中；

　　　　tty1：2345：respawn：/usr/sbin/mingetty tty1

　　　　tty2：2345：respawn：/usr/sbin/mingetty tty2

　　　　....

　　　　tty6：2345：respawn：/usr/sbin/mingetty tty6

　　　　　　mingetty会调用login程序

　　

　　/etc/rc.d/rc.sysinit：系统始化脚本

　　　　(1)设置主机名；

　　　　(2)设置欢迎信息；

　　　　(3)激活udev和selinux；

　　　　(4)挂载/etc/fstab文件中定义的文件系统；

　　　　(5)检测根文件系统，并以读写方式重新挂载根文件系统；

　　　　(6)设置系统时钟；

　　　　(7)激活swap设备；

　　　　(8)根据/etc/sysctl.conf文件设置内核参数；

　　　　(9)激活lvm及software raid设备；

　　　　(10)加载额外设备的驱动程序；

　　　　(11)清理操作；

　　总结：/sbin/init --> (/etc/inittab) --> 设置默认运行级别 --> 运行系统初始化脚本、完成系统初始化 --> 关闭对应下需要关闭的服务，启动需要启动服务 --> 设置登陆终端

CentOS 6：

　　init程序为：upstart，其配置文件：/etc/initab，/etc/init/*.conf

　　　　注意：/etc/init/*.conf文件语法遵循upstart配置文件语法格式；

博客作业：系统启动流程；

启动系统时，设置其运行级别1；