linux内核及系统启动流程

Linux内核

内核概述

GUN/Linux操作系统的基本体系结构

如图,最上面是用户空间(User Space),是用户程序执行的地方;用户空间之下是内核空间(Kernel Space),内核位于此。基于此,GUN C Library(glibc)提供了连接内核的系统调用接口,还提供了在用户空间应用程序和内核之间进行转换的机制,因为内核空间和用户空间的应用程序使用的是不同的保护地址空间。用户空间的进程使用的是自己的虚拟地址空间,而内核则占用单独的地址空间。

内核的核心功能:

  • 系统调用接口(System call interface)

  • 程序管理(Process control)

  • 内存管理(Memory management)

  • 文件系统管理(Filesystem management)

  • 设备的驱动(Device drivers)

linux内核及系统启动流程

Linux内核的特点

  • 支持模块化

  • 支持模块的动态装载和卸载

linux内核的设计原则

单内核体系设计、但充分借鉴了微内核设计体系的优点,为内核引入模块化机制。

内核的组成部分

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/


CentOS 系统启动流程

POST(Power On Self Test):

检测系统外围关键设备(如:CPU、内存、显卡、I/O、键盘鼠标等)是否正常。

加载BIOS(Basic Input and Output System):

根据在BIOS中设置的系统启动顺序来搜索用于启动系统的驱动器(硬盘、光盘、U盘等)。在平时的启动过程中,大多为硬盘启动,基于此,BIOS会读取硬盘的第0磁道的第1扇区(MBR)的内容来引导启动。

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设备

MBR(Master Boot Record):

linux内核及系统启动流程

三部分组成,分别是主引导程序(Bootloader)、硬盘分区表DPT(Disk Partition Table)和magic number。

Bootloader: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。

在Linux中常用的主引导程序有LILO(LInux LOader)和GRUB(GRand Uniform Bootloader),此处以GRUB引导为例。

启动引导程序GRUB:

stage1:stage1的代码直接存在于MBR,是后续引导的入口,无识别文件系统的能力。
stage1.5: MBR之后的扇区,让stage1中的bootloader能识别stage2所在的分区上的文件系统,具有识别文件系统的能力。
stage2:加载磁盘分区(/boot/grub/)

启动内核:

当stage2被载入内存执行时,首先会解析grub的配置文件/boot/grub/grub.conf,然后加载内核镜像到内存中,并将控制权转交给内核。而内核会立即作自身初始化。
  • 探测可识别的所有硬件设备

  • 加载硬件驱动程序(可能会借助于ramdisk加载驱动)

  • 以只读方式挂载rootfs

  • 运行用户空间的第一个应用程序:/sbin/init

运行init程序

  • CentOS 5:SysV

  • CentOS 6:Upstart

  • CentOS 7:Systemd

设置默认运行级别

  • CentOS 5:/etc/inittab

  • CentOS 6:/etc/inittab,/etc/init/*.conf

  • CentOS 7:default.target–>/usr/lib/systemd/system/*.target

运行系统初始脚本,完成系统初始化

/etc/rc.d/rc.sysinit

启动内核模块

/etc/modules.conf /etc/modules.d/*

关闭对应级别下应关闭的服务,启动需要启动的服务

/etc/rc.d/rc#.d/*

执行自定义引导程序

/etc/rc.d/rc.local

设置登陆终端

/sbin/mingetty

原创文章,作者:Jeason,如若转载,请注明出处:http://www.178linux.com/30369

(0)
上一篇 2016-08-08 16:15
下一篇 2016-08-08 16:15

相关推荐

  • Zabbix 新版微信告警 [2017]

    Zabbix 新版微信告警 Zabbix 新版微信告警 date 2017-06-14zabbix Zabbix可以通过多种方式把告警信息发送到指定人,常用的有邮件,短信报警方式,但是越来越多的企业开始使用zabbix结合微信作为主要的告警方式,这样可以及时有效的把告警信息推送到接收人,方便告警的及时处理。 关于邮件报警可以参考: Zabbix 使用脚本发送…

    2017-06-17
  • Linux启动流程

    内核级别: 1、POST开机加电自检 BIOS加载CMOS信息并进行开机自检,检测硬件设备是否正常并进行硬件设备初始化 2、Boot Sequence(BIOS):定义设备启动顺序 BIOS定义设备启动顺序,并读取启动设备数据加载硬盘上的第一个扇区MBR。 3、Boot Loader(MBR):bootloader功能实现 Boot Loader提供一个菜单…

    Linux干货 2016-11-23
  • M22 Centos设置yum源方法

    实验目的: 使用虚拟机模拟建立yum源服务器,在客户机上指定yum源为该服务器。 实验器材: WMware12安装Centos6.8虚拟机作为yum服务源 WMware12安装Centos7.3 作为客户端访问yum源服务器 实验原理图: 实验过程: 服务器端: 1、  显示已经挂载的光盘 #cd /misc/cd #先执行此命令才可以看到光盘挂载…

    2017-03-06
  • rsyslog配置详解,结合mysql+loganalyzer展现

        环境:Centos7.2 前言:系统日日夜夜不停地运行着,有这么一个守护进程,兢兢业业地不断记录它运行产生的日志,有不起眼的闲言碎语,值得管理员撇一眼的系统报错,也默默地接收来自进程的严厉警告,甚至在内核崩溃前夕,同样不遗余力记录着当时发生的情形。他是无言的记录者,没有特别的修辞,但他的记录的文字却掷地有声。本…

    系统运维 2016-10-25
  • 第五周作业

    1、显示/boot/grub/grub.conf中以至少一个空白字符开头的行; [root@unclez ~]#  grep -E "^[[:space:]]+.*" /boot/grub/grub.cong 2、显示/etc/rc.d/rc.sysinit文件中以#开头,后面跟…

    Linux干货 2016-12-31
  • Bash的I/O重定向及管道

    每周更新的博客定时派送啦,本周与大家一起分享的是重定向和管道 首先了解一下 读入数据:Input 输出数据:Output 我们来看一下重定向:  >  覆盖重定向 上面图中 > 文件名     创建空文件 touch 文件名 创建空文件 这两种方法都可以创建一个新的文…

    2017-07-21