linux系統啟動詳解

主要內容：

系統啟動過程

init啟動過程

chkconfig的增，刪，查

Linux組成

Linux: kernel+rootfs 

kernel: 進程管理、內存管理、網絡管理、驅動程序、文件系統、安全功能 

rootfs:程序和glibc 庫：函數集合, function, 調用接口（頭文件負責描述）

 過程調用：procedure，無返回值 

 函數調用：function 程序：二進制執行文件 v 

內核設計流派： 單內核(monolithic kernel)：Linux 把所有功能集成于同一個程序 

微內核(micro kernel)：Windows, Solaris 每種功能使用一個單獨子系統實現

核心文件： /boot/vmlinuz-2.6.18…

LINUX特點：

 支持模塊化：.ko（內核對象） 如：文件系統，硬件驅動，網絡協議等 

支持動態加載和卸載

組成部分：

核心文件 ：/boot/vmlinuz-2.6.18..

CentOS6,7: /boot/initramfs-VERSION-release.img 

模塊文件：/lib/modules/VERSION-release

啟動過程：

加載BIOS的硬件信息，獲取第一個啟動設備。 

讀取第一個啟動設備MBR的引導加載程序(grub)的啟動信息 

加載核心操作系統的核心信息，核心開始解壓縮，并嘗試驅 動所有的硬件設備。 

核心執行init程序并獲取運行信息。 

Init執行/etc/rc.d/rc.sysinit文件。 

啟動核心的外掛模塊(/etc/modprobe.conf)。 

Init執行運行的各個批處理文件(scripts). 

Init執行/etc/rc.d/rc.local.

執行/bin/login程序，等待用戶登錄。

登錄之后開始以Shell控制主機。

具體流程：

1 POST：上電自檢，檢查CPU,主板，內存，硬盤

 ROM:不可寫入內存，存著系統最基本的輸入輸出程序，系統信息設置，開機加電自檢程序

 RAM：保存各項參數設定，易失性內存，拔掉電池就丟失

2 MBR：

446字節 bootloader

64：分區表

2:55AA

grub啟動3個階段

  1  primary boot loader

  1.5  讀取硬盤后續的20-30個分區中存放的驅動信息

   2 讀取分區文件

3 加載內核文件，并解壓縮內核文件，再執行內核文件

Bootloader：

window：僅僅用來啟動系統

linux：功能比較豐富，可以選擇啟動內核版本  GRUB

4 獲取runlevel級別 

init程序：

讀取/etc/inittab  /etc/init.*/.conf文件

不同的級別將會加載不同的程序，啟動不同的服務。

運行的所有初始化腳本放在/etc/init.d/目錄下，不同運行級別對應不同的文件夾，每個級別有自己的目錄存放服務，rc#.d。

Init執行運行的各個批處理文件(scripts). 

Init執行/etc/rc.d/rc.local.

5 用戶登錄

執行/bin/login

（1）命令行登錄：init進程調用getty程序（意為get teletype），讓用戶輸入用戶名和密碼。輸入完成后，再調用login程序，核對密碼,如果密碼正確，就從文件 /etc/passwd 讀取該用戶指定的shell，然后啟動這個shell。

（2）ssh登錄：這時系統調用sshd程序，取代getty和login，然后啟動shell。

內核文件被刪除恢復

1 刪除initramfs-`uname -r`

2 啟動時按住esc，進入光盤啟動

3 進入救援模式

4 chroot /mnt/sysimage

  cd /boot

  mkinitrd initramfs-`uname -r`.image `uname -r`

5 拷貝生成的文件到/boot目錄下

 /sbin/init CentOS6之前 v 

運行級別：為系統運行或維護等目的而設定；0-6：7個級別 

0：關機 

1：單用戶模式(root自動登錄), single, 維護模式 

2: 多用戶模式，啟動網絡功能，但不會啟動NFS(共享)；維護模式 

3：多用戶模式，正常模式；文本界面 

4：預留級別；可同3級別 

5：多用戶模式，正常模式；圖形界面 

6：重啟 v 

默認級別： 3, 5 v 

切換級別：init # v 

查看級別：runlevel ; who -r

init初始化：

init讀取其初始化文件：/etc/inittab 

初始運行級別(RUN LEVEL) 

系統初始化腳本 

對應運行級別的腳本目錄 

捕獲某個關鍵字順序 

定義UPS電源終端/恢復腳本 

在虛擬控制臺生成getty 

在運行級別5初始化X

/etc/inittab 

設置系統默認的運行級別 id:3:initdefault: v

/etc/init/control-alt-delete.conf v/etc/init/tty.conf v/etc/init/start-ttys.conf v /etc/init/rc.conf v /etc/init/prefdm.conf

K*  K開頭的：kill

S*  S開頭的：start

數字越小越先執行

init啟動流程詳解：

1 解析/etc/inittab 文件，執行sysinit指定的進程，/etc/rc.d/sysinit

2 執行sysinit腳本，這是由init執行的第一個腳本，此步進行的工作包括配置網絡、配置內核參數、掛載root文件系統、檢查文件系統、設置系統時鐘、配置機器、開啟交換空間等。

3 執行/etc/rc.d/rcX.d/[K…][S…]：根據定義的initdefault運行級別，執行對應wait命令指定的程序，這會運行對應目錄下的各個程序，并等待它們運行完。在rcX.d目錄下，首先終止K開頭的服務(用來關閉一個服務)，然后啟動S開頭的服務(用來啟動一個服務)。對每一個運行級別來說，在/etc/rc.d子目錄中都有一個對應的下級目錄。這些運行級別的下級子目錄的命名方法為rcX.d, 其中X就是代表運行級別的數字。在各個運行級別的子目錄中，都建立有到/etc/rc.d/init.d子目錄中命令腳本程序的符號鏈接，鏈接的名稱在K與S后有一個數字，表示執行順序，數字小的先執行，例如K01tog-pegasus、S00microcode_ctl。對以K開頭的腳本執行時系統會傳遞stop參數，而S開頭的腳本系統會傳遞start參數。

4 最后執行rc.d/rc.local腳本

5 執行getty程序：為每個聯機終端使用fork()創建一個子進程，并在子進程中運行getty程序，init進程則調用wait()，進入等待子進程結束狀態。getty程序設置終端類型、屬性、速度和線路規程等。對于字符界面的運行級別（如級別2和3），它會打開并初始化一個tty端口，顯示提示信息。通常，若/etc/issue文本文件存在，則getty會首先顯示其中的文本信息，然后顯示登錄提示信息（例如“plinux login:” ），出現字符登錄界面，并等待用戶鍵入用戶名和口令?？梢栽?/span>inittab文件中配置使用哪一種getty程序（在“id:runlevels:action:process”的process部分指定，并可以傳遞相應的getty參數），如agetty, getty, mgetty, uugetty, mingetty,fbgetty等。getty程序只能由超級用戶執行。

6執行login程序：getty調用exec()執行login程序，以核對輸入的用戶名和口令。由于調用了exec（而不是fork），login的執行環境會覆蓋getty的執行環境。login進程會讀取

/etc/passwd，以用戶名和口令。login根據用戶輸入的用戶名，從口令文件passwd中取得對應用戶的登錄項，然后調用getpass()以顯示”password:”提示信息，讀取用戶鍵入的密碼

然后使用加密算法對鍵入的密碼進行加密處理，并與口令文件中該用戶項中pw_passwd字段作比較。如果用戶幾次鍵入的密碼均無效，則login程序會以出錯碼1退出執行，表示此次登錄過程失敗。此時父進程（進程init）的wait()會返回該退出進程的pid，因此會根據                                                        記錄下來的信息再次創建一個子進程，并在該子進程中針對該終端設備再次執行getty程序，再重復上述過程。如果用戶鍵入的密碼正確，則login就會把當前工作目錄（Currend Work Directory）修改成口令文件中指定的起始工作目錄。并把對該終端設備的訪問權限修改成用戶讀/寫和組寫，設置進程的組ID。然后利用所得到的信息初始化環境變量信息，例如起始目錄（HOME=）、使用的shell程序（SHELL=）、用戶名（USER=和LOGNAME=）和系統執行程序的默認路徑序列（PATH=）。接著顯示/etc/motd文件（message-of-the-day）中的文本信息，并檢查并顯示該用戶是否有郵件的信息。最后login程序改變成登錄用戶的用戶ID，并執行口令文件中該用戶項中指定的shell程序，如/bin/bash或/bin/csh等。

chkconfig命令 v 查看服務在所有級別的啟動或關閉設定情形：

chkconfig [–list] [name] v 添加： SysV的服務腳本放置于/etc/rc.d/init.d (/etc/init.d) chkconfig –add name 

添加服務格式

#!/bin/bash 

#LLLL 表示初始在哪個級別下啟動，–表示都不啟動 

# chkconfig: LLLL nn nn v

#description:xxx 

刪除服務： chkconfig –del name v

 修改指定的鏈接類型

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

 –level LLLL: 指定要設置的級別；省略時表示2345 

刪除服務腳本步驟：

1 先用chkconfig –del 刪除服務

2 刪除服務文件

xineted:一系列非獨立服務的代理