CentOS 5和6的啟動流程

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:

glibc

庫：函數集合, function, 調用接口

過程調用：procedure

函數調用：function

程序 

內核設計流派：

單內核設計：Linux

把所有功能集成于同一個程序；

微內核設計：Windows, Solaris

每種功能使用一個單獨子系統實現； 

Linux內核特點：

支持模塊化：.ko

支持模塊的動態裝載和卸載； 

組成部分：

核心文件：/boot/vmlinuz-VERSION-release

例一：內核的核心文件

[root@localhost lib]# ls /boot/
vmlinuz-3.10.0-514.el7.x86_64

ramdisk：

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

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

模塊文件：/lib/modules/VERSION-release

例一：查看模塊文件

[root@localhost lib]# ls /lib/modules/3.10.0-514.el7.x86_64/
build              modules.block        modules.devname      modules.softdep      vdso
extra              modules.builtin      modules.drm          modules.symbols      weak-updates
kernel             modules.builtin.bin  modules.modesetting  modules.symbols.bin
modules.alias      modules.dep          modules.networking   source
modules.alias.bin  modules.dep.bin      modules.order        updates 

CentOS 系統啟動流程： 

POST：加電自檢；

ROM：CMOS

BIOS：Basic Input and Output System

ROM+RAM

BOOT Sequence:

按次序查找各引導設備，第一個有引導程序的設備即為本次啟動用到設備；

bootloader: 引導加載器，程序

windows: ntloader

Linux：

LILO：LInux LOader

GRUB: GRand Uniform Bootloader

GRUB 0.X: GRUB Legacy

GRUB 1.x: GRUB2 

功能：提供一個菜單，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； 

MBR:

446: bootloader

64: fat

2: 55AA 

GRUB:

bootloader: 1st stage

disk: 2nd stage 

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；（有可能會借助于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

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

例一：centos7 init內核配置文件

[root@localhost ~]# ls /etc/systemd/system
basic.target.wants                                       display-manager.service
bluetooth.target.wants                                   getty.target.wants

例二：centos7 init內核配置文件

[root@localhost ~]# ls /usr/lib/systemd/system
abrt-ccpp.service                        paths.target
abrtd.service                            plymouth-halt.service 

ramdisk： 

內核中的特性之一：使用緩沖和緩存來回事對磁盤上的文件訪問； 

ramdisk –> ramfs 

CentOS 5: initrd,  工具程序：mkinitrd

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

系統初始化：

POST –> BootSequence (BIOS) –> Bootloader(MBR) –> kernel(ramdisk) –> rootfs(只讀) –> init 

/sbin/init 

CentOS 5: 

運行級別：為了系統的運行或維護等應用目的而設定； 

0-6：7個級別

0：關機

1：單用戶模式(root, 無須登錄), single, 維護模式；

2: 多用戶模式，會啟動網絡功能，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 

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；

…

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 

說明：rc 0 –> 意味著讀取/etc/rc.d/rc0.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；

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

$srv stop

done 

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

$srv start

done 

chkconfig命令

查看服務在所有級別的啟動或關閉設定情形：

chkconfig [–list] [name]

例一：查看所有服務 ，

[root@localhost ~]# chkconfig --list 

例二：更改服務權限

[root@localhost ~]# chkconfig --level 3 network off

添加：

SysV的服務腳本放置于/etc/rc.d/init.d (/etc/init.d) 

chkconfig –add name 

#!/bin/bash

#

# chkconfig: LLLL nn nn 

刪除：

chkconfig –del name 

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； 

注意：正常級別下，最后啟動一個服務S99local沒有鏈接至/etc/rc.d/init.d一個服務腳本，而是指向了/etc/rc.d/rc.local腳本；因此，不便或不需寫為服務腳本放置于/etc/rc.d/init.d/目錄，且又想開機時自動運行的命令，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會調用login程序 

/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；

 總結：/sbin/init –> (/etc/inittab) –> 設置默認運行級別 –> 運行系統初始腳本、完成系統初始化 –> 關閉對應下需要關閉的服務，啟動需要啟動服務 –> 設置登錄終端 

CentOS 6: 

init程序為: upstart, 其配置文件：

/etc/inittab, /etc/init/*.conf 

注意：/etc/init/*.conf文件語法 遵循 upstart配置文件語法格式；

回顧：

CentOS 6啟動流程：

POST –> Boot Sequence(BIOS) –> Boot Loader (MBR) –> Kernel(ramdisk) –> rootfs –> switchroot –> /sbin/init –>(/etc/inittab, /etc/init/*.conf) –> 設定默認運行級別 –> 系統初始化腳本 –> 關閉或啟動對應級別下的服務 –> 啟動終端