Linux系统组成
从动态视角看：由内核+根文件系统组成
从静态视角看：由磁盘分区及相关文件组成
内核设计流派
单内核：所有内核功能集中于同一程序；
微内核：每种功能使用一个单独的子系统实现；内核中某一模块或功能的破坏不会影响其他功能的正常运行。
linux内核特点
支持模块化：模块文件.ko结尾（kernel object）
支持模块运行时动态装载或卸载：
linux内核组成部分
核心文件:/boot/vmlinuz-Version-release
模块文件:/lib/modules/Version-Release
内核启动之后，读取rootfs文件系统生成的init程序，由init管理系统。之后内核退居幕后，只负责特权级操作。
ramdisk：把内存中的某段空间当作磁盘来使用。"伪根文件系统"
CentOS5：/boot/initrd-Version-release.img
CentOS6、7：/boot/initramfs-Version-release.img
CentOS启动流程：
一、内核空间
1、POST加电自检：对各硬件进行检测，确保计算机能正常运行
CPU访问ROM加载自检程序
2、BOOT Sequence：选择启动次序，加载Boot Loader。
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要用到的设备。
3、Boot Loader： 加载Grub。
由于存放Bootloader的磁盘空间大小仅为446字节，而grub的大小明显超出446字节，因此，将grub分为三个阶段。Bootloader仅存放grub的第一阶段，用于引导。
GRUB功能：提供菜单，运行用户选择要启动的系统或不同版本，把用户选定的内核装载到RAM中，解压、展开，而后把系统的控制权移交给内核。
GRUB三阶段：
stage1：BootLoader(位于MBR)。
stage1.5：存放文件系统驱动信息，位于MBR之后，用于引导stage1找到stage2，从而能够访问stage2所在的分区。
stage2：位于/boot/grub目录下。
stage2的功用：
1）提供菜单、并提供交互式节后
摁e：进入编辑模式，用于编辑菜单
摁c：进入命令模式，交互式接口
2）加载用户选择的内核或操作系统
运行传递参数给内核
可隐藏菜单
3）位菜单提供保护机制
为编辑菜单进行认证
为启用内核或操作系统进行认证
GRUB分类：
Windows：ntloader
Linux：
LILO：Linux Loader。缺陷：不能加载1024之后的柱面，因此被grub取代。
GRUB：GRand Uniform Bootloader
CentOS5、6 :Grub 0.x 版本，也称之为grub legacy
CentOS7：Grub 1.x版本，也称之为Grub2
GRUB存放于/boot中，配置文件为/boot/grub/grub.conf，在/etc/目录下有一名为grub.conf的连接文件。
4、kernel阶段
1）自身初始化
2）探测可识别到的所有硬件设备
3）加载硬件驱动程序（可能借助ramdisk来加载）
4）以只读方式挂载根文件系统
5）运行用户空间的第一个应用程序:/sbin/init
init程序的类型：
CentOS5及之前：SysV
配置文件：/etc/inittab
CentOS6：upstart
配置文件：/etc/inittab(为了兼容以前的版本)，/etc/init/*.conf
CentOS7：Systemd
配置文件：/usr/lib/systemd/system；/etc/systemd/system
二、用户空间
5、/etc/inittab配置文件：
每行定义一种action以及与之相对应的process，配置释义：
id:runlevels:action:process
id:一个任务的标识符
runleves：在哪些级别启动此任务，#,###;也可以为空，表示所有级别
action：在什么条件下启动此任务
process：任务
action：
wait：等待切换至此任务所在的级别时执行一次。
respawn：一旦此任务终止，就自动重启之。
initdefault:设置默认允许级别，此时，process省略掉
id:3:initdefault #设置默认级别
si:sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit #设定系统初始化方式，此处一般为指定的/etc/rc.d/rc.sysinit脚本
tty1:2345:respawn:/usr/bin/mingetty tty1
tty2:2345:respawn:/usr/bin/mingetty tty2
….
tty6:2345:respawn:/usr/bin/mingetty tty6
在运行级别为2345时，会默认开启6个虚拟终端
1）mingetty会调用login程序
2）getty等程序也能打开虚拟终端。
tty7:5:respawn:/etc/x11/ 启动图形界面
l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
rc脚本：接受一个运行级别数字为参数。当系统启动时读取到默认运行级别、或运行级别发生变化时，/etc/rc.d/rc脚本将传递运行级别为参数，在/etc/rc.d/rc$runlevel.d/目录下进行操作：其将先kill掉以K开头的服务或脚本，然后启动运行以S开头的服务或脚本。这些脚本为/etc/rc.d/init.d/或/etc/init.d目录下某脚本的连接文件（Symbolinc）
例：l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3 意味着去启动或关闭/etc/rc.d/rc3.d/目录下的脚本所控制范围。
K##*:要停止的服务；##表示优先级，数字越小，越优先关闭；依赖的服务先关闭，而后关闭被依赖。服务a的运行建立在服务b运行的基础上，那么要关掉服务b，得先关掉服务a；意味着服务a的关闭优先级要高于服务b（即a的关闭优先级数字小b的）
S##*:要启动的服务；##表示优先级，数字越小，越优先启动；被依赖的服务先启动，而依赖的服务后启动。仍以服务a的运行建立在服务b的基础上为例，要运行服务a，则服务b得先启动，意味着服务b的启动优先级要高级服务a（即b的启动优先级数字小于a的）
rc脚本框架：
for srv in /etc/rc.d/rc#.d/K*;do
$srv stop
done
for srv in /etc/rc.d/rc#.d/S*;do
$srv start
done
/etc/init.d/*(/etc/rc.d/init.d/*)脚本执行方式
/etc/init.d/srv_script {start|stop|restart|status}
service srv_script {start|stop|restart|status}
chkconfig命令：管控/etc/init.d/下的每个脚本在各运行级别下的启动或关闭状态。
设置某服务在某个或某几个运行级别下是自动启动还是关闭。
将服务增加为自启动服务的过程
1）创建建自定义服务脚本
2）初始化自定义服务：chkconfig –add srv_script
3）设置启动|关闭级别：chkconfig –level ### srv_script on|off，如果chkconfig设置时不指定运行级别，默认采用脚本中设置的运行级别。
4）启动或关闭服务：chkconfig srv_script on|off
5）查看服务运行信息：chkconfig –list srv_script
注：能被管控的服务脚本必须具备以下的特性。
#!/bin/bash # # chkconfig: runlevel start_nn stop_nn 设置运行级别、服务启动优先级、范围关闭优先级。 #自定义的脚本服务，若不被其他服务依赖，则其启动应该尽量延后，等待系统其他服务启动，关闭时优先关闭 # # description: some comments 脚本注释
注：如果将运行级别设置为‘-’，则在初始化时在所有级别都将关闭。
附：testsrv脚本内容
#!/bin/bash
#
# testsrv start|stop service testsrv
#
# chkconfig: 2345 90 20
# description: for test chkconfig how to work
prog=`basename $0`
if [ $# -lt 1 ];then
echo "Usage:$prog {sart|stop|restart|status}"
exit 1
fi
case $1 in
start)
echo "startting $prog"
;;
stop)
echo "stopped $prog"
;;
restart)
echo "restart $prog finished"
;;
status)
if pidof $prog &> /dev/null;then
echo "$prog is running"
else
echo "$prog was stopped"
fi
;;
*)
echo "Usage:$prog {sart|stop|restart|status}"
exit 2
;;
esac
注：正常级别下，最后启动的一个服务S99local服务链接至/etc/rc.d/rc.local（/etc/rc.local）文件。不便写成脚本的指令可以写入到/etc/rc.d/rc.local文件中。
6、系统初始化脚本文件：/etc/rc.d/rc.sysinit
（1）设置主机名
（2）设置欢迎信息
（3）激活udev设备和selinux
（4）挂载/etc/fstab文件中定义的所有文件系统（包含swap设备）
（5）检测根文件系统，并以读写方式重新挂载根文件系统。
（6）设置系统时钟
（7）根据/etc/sysctl.conf文件的设定，来设置内核参数
（8）激活LVM及软raid设备
（9）激活swap设备
（10）加载额外设备的驱动程序；
（11）清理操作
总结：
POST—> Boot Sequence（BIOS）—>Boot loader（MBR）—>kernel—>rootfs—>/sbin/init —>设置默认运行级别运行系统初始化脚本，完成系统初始化—>关闭对应级别下需要停止的服务；启动对应级别下需要开启的服务—>设置登录终端[—>启动图形终端(由登录终端决定)]
补充：
Centos6上的运行级别：
0：断电关机(halt)
1：单用户模式(Single user)，无需认证即可登陆root用户
2：多用户模式(Multiuser)，但不提供NFS服务
3：多用户模式，完全功能模式，文本界面
4：预留级别(Full multiuser)，未定义；目前若使用4级别登录，同3级别
5：多用户模式(X11)，图形界面
6：重启系统(reboot)
注意：级别0、6不能设为默认级别，否则系统不能正常启动。
如何查看当前运行级别：
1、runlevel
2、who -r
3、Centos7：systemctl get-default
如何切换当前运行级别：
init N：N为级别数字
注：CentOS7不再有运行级别概念，在此不做讨论
原创文章，作者：M20-1钟明波，如若转载，请注明出处：http://www.178linux.com/44776
