CentOS系統啓動流程

CentOS 系統的啓動流程:

一、概述:

   (一) 系統初始化流程(內核級別): POST --> BootSequence(BIOS) --BootLoader(MBR)--> Kernel(ramdisk)--> rootfs(readonly)--> /sbin/init ()

   (二) 用戶空間的啓動流程: /sbin/init (/etc/inittab)
     設置默認運行級別 --> 運行系統初始化腳本,完成系統初始化 --> 關閉對應級別下需要停止的服務,啓動對應級別下需要開啓的服務--> 設置登錄終端 [--> 啓動圖形終端]

   (三)Linux內核特點:
     1.支持模塊化:.ko (kernel object)
     2.支持模塊運行時動態裝載或卸載;
     3. 組成部分:
         核心文件:/boot/vmlinuz-VERSION-release
wKiom1aHOyCjWp8oAAAhRFi_EPU850.png

         ramdisk:
              CentOS 5:/boot/initrd-VERSION-release.img
               CentOS 6,7:/boot/initramfs-VERSION-release.img
         模塊文件:/lib/modules/VERSION-release
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 二、系統初始化流程             
   (一) POST:加電自檢;
              ROM:CMOS
                BIOS:Basic Input and Output System
   (二) Boot Sequence:
           1. 按次序查找各引導設備,第一個有引導程序的設備即爲本次啓動要用到的設備;
           2. bootloader:引導加載器,程序;
                (1) Windows:ntloader
                (2) Linux:
                     LILO:LIinux  LOader
                     GRUB:Grand Uniform Bootloader
                            GRUB 0.X:Grub Legacy
                            GRUB 1.X:Grub2
          3.功能:提供一個菜單,允許用戶選擇要啓動的系統或不同的內核版本; 把用戶選定的內核裝載到RAM中的特定空間中,解壓、展開,而後把系統控制權移交給內核; 
          4. MBR:Master Boot Record
              512bytes:
              446bytes:bootloader
              64bytes:fat
              2bytes:55AA      
           5.GRUB:
              bootloader:1st stage
              Partition:filesystem driver, 1.5 stage
              Partition:/boot/grub, 2nd stage      
   (三) Kernel:
              1.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;(有可能會藉助於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  
   (四) init程序的類型:
              1.CentOS 5-:SysV init
                 配置文件:/etc/inittab 
              2.CentOS 6:Upstart
                 配置文件:/etc/inittab, /etc/init/*.conf  

wKiom1aHO__y_CP6AAAjj6mW2HY455.png              3.CentOS 7:Systemd
                 配置文件:/usr/lib/systemd/system/ , /etc/systemd/system/

wKiom1aHPGDD9YPzAABysfsAj1E833.png     (五) ramdisk:
               1. CentOS 5: initrd
                  工具程序:mkinitrd
                2. CentOS 6,7: initramfs
                  工具程序:dracut, mkinitrd        
        總結:系統初始化流程(內核級別): POST --> BootSequence(BIOS) --> BootLoader(MBR)--> Kernel(ramdisk)--> rootfs(readonly)--> /sbin/init ()
三、用戶空間的啓動流程      
      (一)  /sbin/init:
           1. CentOS 5: SysV init
              (1)  運行級別:爲了系統的運行或維護等目的而設定的機制;
                    0-6:7個級別;
                        0:關機, shutdown
                        1:單用戶模式(single user),root用戶,無須認證;維護模式;
                        2、多用戶模式(multi user),會啓動網絡功能,但不會啓動NFS;維護模式;
                        3、多用戶模式(mutli user),完全功能模式;文本界面;
                        4、預留級別:目前無特別使用目的,但習慣以同3級別功能使用;
                        5、多用戶模式(multi user), 完全功能模式,圖形界面;
                        6、重啓,reboot
               (2)  默認級別:3, 5
                    級別切換:init #
                    級別查看:
                        who -r
                        runlevel   

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            (3) 配置文件:/etc/inittab
                    每行定義一種action以及與之對應的process
                        id:runlevels:action:process
                            id:一個任務的標識符;
                            runlevels:在哪些級別啓動此任務;#,###,也可以爲空,表示所有級別;
                            action:在什麼條件下啓動此任務;
                            process:任務;
                        action:
                            wait:等待切換至此任務所在的級別時執行一次;
                            respawn:一旦此任務終止,就自動重新啓動之;
                            initdefault:設定默認運行級別;此時,process省略;
                            sysinit:設定系統初始化方式,此處一般爲指定/etc/rc.d/rc.sysinit腳本;
  wKiom1aHPiWzOW8aAABXYil0Cn8918.png                    
                       K*:要停止的服務;K##*,優先級,數字越小,越是優先關閉;依賴的服務先關閉,而後關閉被依賴的;
                       S*:要啓動的服務;S##*,優先級,數字越小,越是優先啓動;被依賴的服務先啓動,而依賴的服務後啓動;   

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wKioL1aHRsSxs3f9AAAvDbwuQFE222.png                   rc腳本:接受一個運行級別數字爲參數;
                      /etc/init.d/* (/etc/rc.d/init.d/*)腳本執行方式:
                      # /etc/init.d/SRV_SCRIPT  {start|stop|restart|status}

wKiom1aHQL6Sd5eiAAAVFwpdFrE584.png                      # service  SRV_SCRIPT   {start|stop|restart|status}

wKiom1aHQM2j_NtMAAAbcuLuoZo965.png                   chkconfig命令:管控/etc/init.d/每個服務腳本在各級別下的啓動或關閉狀態;                          

                       查看:chkconfig  --list   [name]

wKioL1aHRCCzXK_2AAA36azSw5s748.png                       添加:chkconfig  --add  name
                       刪除:chkconfig  --del  name
                       修改指定的鏈接類型:
                            chkconfig  [--level  LEVELS]  name  <on|off|reset>
                                 --level LEVELS:指定要控制的級別;默認爲2345;

wKioL1aHRgOQwnHCAAAe_TzpSEI398.png                      注意:正常級別下,最後啓動的一個服務S99local沒有鏈接至/etc/init.d下的某腳本,而是鏈接至了/etc/rc.d/rc.local (/etc/rc.local)腳本;因此,不便或不需寫爲服務腳本的程序期望能開機自動運行時,直接放置於此腳本文件中即可。
               (4) 系統初始化腳本:/etc/rc.d/rc.sysinit
                    設置主機名;
                    設置歡迎信息;
                    激活udev和selinux;
                    掛載/etc/fstab文件中定義的所有文件系統;
                    檢測根文件系統,並以讀寫方式重新掛載根文件系統; 
                    設置系統時鐘; 
                    根據/etc/sysctl.conf文件來設置內核參數;
                    激活lvm及軟raid設備;
                    激活swap設備;
                    加載額外設備的驅動程序;
                    清理操作;            
                總結:用戶空間的啓動流程, /sbin/init (/etc/inittab) 
                 設置默認運行級別 --> 運行系統初始化腳本,完成系統初始化 --> 關閉對應級別下需要停止的服務,啓動對應級別下需要開啓的服務--> 設置登錄終端 [--> 啓動圖形終端]                
四、 CentOS 6

                init程序:upstart,但依然爲/sbin/init,其配置文件:
                    /etc/init/*.conf, /etc/inittab(僅用於定義默認運行級別)

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               注意:*.conf爲upstart風格的配置文件;  
五、CentOS 7        
                init程序:systemd,配置文件:/usr/lib/systemd/system/*,  /etc/systemd/system/*

wKiom1aHPGDD9YPzAABysfsAj1E833.png                完全兼容SysV腳本機制;因此,service命令依然可用;不過,建議使用systemctl命令來控制服務;
                systemctl  {start|stop|restart|status}  name[.service]

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