Linux系统启动流程与内管管理(上)

在讲linux系统启动流程之前,来讲讲linux的组成,这样能能帮助我们深入了解系统的启动流程,废话不多说直接上系统启动流程图

wKioL1WeA6HTBxVOAAD9Bc1k6qQ489.jpg

linux组成

linuxkernel+rootfs

kenrel的作用:进程管理、内存管理、网络管理、驱动程序、文件系统、安全管理等

 

rootfs:程序和glibc

库:函数结合,function,调用接口(头文件负责传输)

过程调用:procedure,无返回值

函数调用:function

程序:二进制执行文件

 

内核设计流派

单内核:把所有功能集成与一个程序

如:linux

微内核:每种功能使用一个单独的子系统实现

如:windowsSolaris

 

内核

linux内核特点

支持模块化:.ko(内核对象)

如:文件系统,硬件驱动,网络协议等,支持内核模块的动态加载和卸载

组成部分

核心文件/boot/vmlinuz-VERSION-release

ramdisk:辅助的伪根系统

CentOS5:/boot/initrf-VERSION-release.img

CentOS6.7/boot/initramfs-VERSION-release.img

模块文件:/lib/modules/VERSION-release

 

 

CentOS6的启动流程

加载BIOS的硬件信息,获取第一个启动设备

读取第一个启动设备MBR的阴引导载程序grub的启动信息

加载核心操作系统的黑信息,核心开始解压缩,并尝试驱动硬件设备

核心执行init程序并获取运行信息

INIT执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件

启动核心的外挂模块(/etc/modprobe.conf

INIT执行各个批处理文件

INIt执行/etc/rc.d/rc.local

执行/bin/login程序,等待用户登录

登录之后打开开始以shell控制主机

 

系统整体的启动流程可以分为以下几个过程

1、  加电自检:power  on system  testPOST

自检主要检测一下硬件设备是否存在并能正常运行,如:CPU,内存,硬盘是否存在并能正常运行;CPU风扇是否能够正常运转散热;以及一些外围的输入输出设备是否存在。有些设备存在与否都不影响系统地正常启动,如鼠标,键盘等

这些自检的功能是由一个软件程序来实现的,这个软件程序叫做:BIOSBasic Inout Output System)它装载与一个硬件芯片CMOS之上,加电过程是给CMOS通电,然后启动其上的BIOS程序,BIOS根据CMOS上的信息读取其他硬件信息并检测是否存在并能正常运行,之后进行硬件设备的初始化

 

2、  选择启动 顺序,加载MBR

硬件设备初始化之后,BIOS会列出一些可以启动的装置顺序,读取第一个启动设备中操作系统的核心文件,而这个核心文件是由Boot Loader(引导加载器)的管理程序来管理的,Boot Loader主要去识别、加载操作系统中的核心文件,并提交到内存中运行,进而来启动操作系统

 

3、  加载系统内核kernel,执行系统初始化信息

Boot Loader开始读取操作系统内核文件后,接下来就会将内核文件解压缩后装载到内存当中,内核文件通常存放在/boot目录下有一个vmlinuz打头的文件,但是此时内核程序还没有加载到磁盘,是不能读取系统上的内核文件的,linux中采用了一种叫虚拟文件系统,它跟内核文件放在同一个目录下名为init打头的文件,接下来Boot Loader程序将其加载到内存中,虚拟文件系统被解压缩并且放入内存模拟一个根文件系统,它会提供一个程序,可以加载启动过程中所需要的核心模块,加载完成,会协助内核呼叫/sbin/init来执行后续的正常启动。

4、  启动用户空间第一个执行程序/sbin/init

在内核、硬件及驱动信息加载完毕后,内核会呼叫用户空间的第一个执行程序/sbin/initinit程序主要功能时准备软件运行环境,包括系统的主机名,网络配置,文件系统格式等其他服务的启动管理,而这些所有的操作都是通过init的配置文件来定义。

 

init程序的类型

SysvinitCentos5之前

配置文件/etc/inittab

UpstartinitCentOS6

配置文件:/etc/inittab, /etc/init/*.conf

SystemdsystemdCentOS 7

配置文件:/usr/lib/system/system

/etc/system/system

 

ramdisk

内核中的特性之一:使用缓冲和缓存来加速对磁盘上的文件访问

ramdisk–>ramfs提高速度

CentOS5initrd,工具程序:mkinitrd

CentOS6initramfs,工具程序:mkinitrddracut

 

系统初始化

POST–>BootSequence(BIOS)–>Bootloader(MBR)–>kenel(ramdisk)–>rootfs(只读)–>initsystemd

 

 

运行级别

为系统运行或维护等目的而设定 0-6,7个级别

 

0halt关机

1single user mode 直接以管理员的身份切入

2multi  user modeno NFS多用户模式,启动网络功能,但不会启动NFS,维护模式

3multi user mod ,text mode,正常模式,文本界面

4reserved 预留级别,同三级别一样

5multi user mode graphic mode,多用户模式,正常模式,图形界面

6reboot  重启

默认级别:35

切换级别:init #

查看级别:runlevel who  -r

 

init初始化

init读取其初始化文件/etc/inittab

inittab完成如下任务

1、设定默认运行界别

2、运行系统初始化脚本

3、运行指定级别目录下的脚本

4、ctrlaltdel组合件操作

5、定义UPS电源在电源故障/恢复时的操作

6、启动虚拟终端(2345级别)

7、启动图形终端(5级别)

 

CentOS5inittab文件

每一行定义一种action以及与之对应的process

#

# inittab       This file describes how the INIT process should set up

#               the system in a certain run-level.

#

# Author:       Miquel van Smoorenburg, <miquels@drinkel.nl.mugnet.org>

#               Modified for RHS Linux by Marc Ewing and Donnie Barnes

#

 

# Default runlevel. The runlevels used by RHS are:

#   0 – halt (Do NOT set initdefault to this)

#   1 – Single user mode

#   2 – Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not have networking)

#   3 – Full multiuser mode

#   4 – unused

#   5 – X11

#   6 – reboot (Do NOT set initdefault to this)

 

id:3:initdefault:

 

# System initialization.

si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit

 

l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0

l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1

l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2

l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3

l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4

l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5

l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6

 

# Trap CTRL-ALT-DELETE

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

 

# When our UPS tells us power has failed, assume we have a few minutes

# of power left.  Schedule a shutdown for 2 minutes from now.

# This does, of course, assume you have powerd installed and your

# UPS connected and working correctly. 

pf::powerfail:/sbin/shutdown -f -h +2 "Power Failure; System Shutting Down"

 

# If power was restored before the shutdown kicked in, cancel it.

pr:12345:powerokwait:/sbin/shutdown -c "Power Restored; Shutdown Cancelled"

 

 

# Run gettys in standard runlevels

1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1

2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2

3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3

4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4

5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5

6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6

 

# Run xdm in runlevel 5

x:5:respawn:/etc/X11/prefdm –nodaemon

 

id:runlevels:action:process   设定默认运行级别

 

id:标识

runlevel:在那个级别运行慈航

action在什么情况下执行慈航

process:要运行的程序

 

si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit 系统初始化脚本

action

initdefault:设定默认运行几倍

sysinit:系统初始化

wait:等待级别奇幻至此级别时执行

respawn:一旦程序终止,会重新启动

 

/etc/rc.d/rc.sysinit 系统初始化

该脚本完成如下工作

1.   激活udevselinux

2.   根据/etc/sysctl.conf文件来设定内核参数

3.   设定始终

4.   装载键盘映射

5.   启用交换分区

6.   设置主机名

7.   根文件系统检测,并以读写方重新挂载

8.   激活RAIDlvm设备

9.   启用磁盘配额

10. 根据/etc/fstab检查并挂载其他文件系统

11. 清理过期的锁文件的pid文件

 

 

/etc/rc.d/rc

说明:rc  N –>意味着读取/etc/rc.d/rcN.d/

K*K##*;##运行次序,数字越小,越先运行,数字越小的服务,依赖的服务先关闭,而后关闭被依赖的服务

S*S##*;##运行次序;数字越小,越先运行,;数字越小的服务,被依赖的服务先启动,而启动依赖的服务后

for  I    in   /etc/rc3.d/K*;do

    $I  stop

done

for I in /etc/rc3.d/S* ;do

         $i start

done

 

关闭或启动的优先次序,数据越小越优先被选定,先关闭以K开头的服务然后启动以S开头的服务

 

服务类脚本/etc/rc.d/init.d    /etc/init.d(链接文件内容跟/etc/rc.d/init.d内容太完全一样)

SysV /etc/rc.d/init.d

服务名  {start | stop | restart |status |reload |configtest }

 

 

chkconfig命令

chkconfig  runlevels   ss(启动次序)   kk(关闭次序)

chkconfig命令来为此脚本在rc#.d目录创建链接时,runlevel表示默认创建为S*开头的链接,除此之外的级别默认创建为K*开头的链接,S后面的启动优先级为SS所表示的数字,K后面关闭次序KK所表示的数字,“”表示设有默认为S*开头的链接

 

description:用于说明此脚本的简单功能:“\”续行

 

chkconfig  –list:查看所有独立守护服务的启动设定

chkconfig –list   service_name

 

chkconfig –add  service_name

 

chkconfig –del service_name

chkconfig –35  service  off

chkconfig –level service_name {on|off}

 

如果省略级别指定,默认为2345级别

/etc/rc.d/rc.local:系统最后启动的一个服务,准确的说应该执行的一个脚本

 

守护进程的类别(像第三方的应用程序)

独立守护进程

xinetd:超级独立守护进程 (代理人)

瞬时守护进程:不需要关联至运行级别,xinetd进程所管理

进入的请求首先被xinetd代理

配置文件:/etc/xinetd.conf   /etc/xinetd.d/serviername

libwrap.so文件链接 

chkconfig控制的符

chkconfig tftp  on

 3.jpg

service命令:手动管理服务

  service 服务   start | stop  |restart

  service  –status-all  显示所有服务的状态

2.jpg

 

 

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