Linux的啟動流程

啟動流程

? POST：

Power-On-Self-Test，加電自檢，是BIOS功能的一個主要部分。負責完成對CPU、主板、內存、硬盤子系統、顯示子系統、 串并行接口、鍵盤、 CD-ROM光驅等硬件情況的檢測。

ROM： BIOS， Basic Input and Output System，保存著有關計算機系統最重要的基本輸入輸出程序，系統信息設置、 開機加電自檢程序和系統啟動自舉程序等。

RAM： CMOS互補金屬氧化物半導體，保存各項參數的設定

按次序查找引導設備，第一個有引導程序的設備為本次啟動設備

? bootloader: 引導加載器，引導程序（因系統而異）

windows: ntloader，僅是啟動OS

Linux：功能豐富，提供菜單，允許用戶選擇要啟動系統或不同的內核版本；把用戶選定的內核裝載到內存中的特定空間中，解壓、展開，并把

系統控制權移交給內核

LILO： LInux LOader

GRUB: GRand Unified Bootloader（centos5之后）

GRUB 0.X: GRUB Legacy， GRUB2

磁盤：

? MBR:

446: bootloader（446字節可尋找到bootloader所在位置）, 64: 分區表, 2: 55AA

? GRUB:

primary boot loader : 1st stage（加載bootloader，磁盤第1個512字節中）， 1.5 stage（boot文件系統，磁盤中第2個512字節中）

secondary boot loader ： 2nd stage，分區文件

? kernel：

自身初始化：

探測可識別到的所有硬件設備

加載硬件驅動程序（可能借助于ramdisk加載驅動）

以只讀方式掛載根文件系統

運行用戶空間的第一個應用程序： /sbin/init

? init程序的類型：

? SysV: init, CentOS 5之前（全部按順序啟動）

配置文件： /etc/inittab（定義需要加載的驅動，腳本）

? Upstart: init,CentOS 6（無依賴同時啟動，有依賴按順序啟動）

配置文件： /etc/inittab（定義默認的啟動模式常用的位字符界面或者圖像界面）, /etc/init/*.conf（定義需要加載的驅動，腳本）

? Systemd： systemd, CentOS 7（全部同時啟動，當用戶使用服務時才檢查依賴的文件有沒有啟動）

配置文件： /usr/lib/systemd/system（定義需要加載的驅動，腳本）

/etc/systemd/system（定義需要加載的驅動，腳本）

? ramdisk：

? 內核中的特性之一：使用緩沖和緩存來加速對磁盤上的文件訪問

ramdisk –> ramfs 提高速度

CentOS 5: initrd（內存模擬磁盤設備）, 工具程序： mkinitrd

CentOS 6: initramfs（內存模擬的文件系統）， 工具程序： mkinitrd, dracut

? 系統初始化：

POST –> BootSequence (BIOS) –>

Bootloader(MBR) –> kernel(ramdisk（加載根）) –> rootfs(只讀) —

> init（ systemd）

? /sbin/init CentOS6 之前

? 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；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

? 默認級別： 3, 5

? 切換級別： init #

? 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

CentOS 5的inittab文件

? 配置文件： /etc/inittab

? 每一行定義一種action以及與之對應的process

id:runlevel:action:process

action:

wait: 切換至此級別運行一次

respawn：此process終止，就重新啟動之

initdefault：設定默認運行級別； process省略

sysinit：設定系統初始化方式，此處一般為指定

/etc/rc.d/rc.sysinit

ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now

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

CentOS 6 /etc/inittab和相關文件

? /etc/inittab

設置系統默認的運行級別

id:3:initdefault:

centos5的是時候，一下配置是放在/etc/inittab文件中定義的，但是從centos6開始，就單獨放在一下路徑的配置文件中

? /etc/init/control-alt-delete.conf

? /etc/init/tty.conf

? /etc/init/start-ttys.conf

? /etc/init/rc.conf

? /etc/init/prefdm.conf

上圖為redhat5

上圖為centos6

? /etc/rc.d/rc.sysinit: 系統初始化腳本

(1) 設置主機名

(2) 設置歡迎信息

(3) 激活udev和selinux

(4) 掛載/etc/fstab文件中定義的文件系統

(5) 檢測根文件系統，并以讀寫方式重新掛載根文件系統

(6) 設置系統時鐘

(7) 激活swap設備

(8) 根據/etc/sysctl.conf文件設置內核參數

(9) 激活lvm及software raid設備

(10) 加載額外設備的驅動程序

(11) 清理操作

/etc/rc.d/rcN.d/  文件說明

? 說明： rc N –> 意味著讀取/etc/rc.d/rcN.d/

K*: K##*： ##運行次序；數字越小，越先運行；數字越小的服務，通常為依賴到別的服務

S*: S##*： ##運行次序；數字越小，越先運行；數字越小的服務，通常為被依賴到的服務

詳細可看/etc/rc.d/rc 文件

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

$srv stop

done

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

$srv start

done

總結：

Linux的啟動過程個文件程序間環環相扣，缺一不可。以centos6為例，假設沒有了boot文件夾里的其中一個文件，就無法正常啟動，視損壞程度，有可能在啟動過程中手動添加配置信息，或者要進入光盤的救援模式進行修復。