Linux的启动流程

启动流程

 POST:

Power-On-Self-Test,加电自检,是BIOS功能的一个主要部分。负责完成对CPU、主板、内存、硬盘子系统、显示子系统、 串并行接口、键盘、 CD-ROM光驱等硬件情况的检测。

ROM: BIOS, Basic Input and Output System,保存着有关计算机系统最重要的基本输入输出程序,系统信息设置、 开机加电自检程序和系统启动自举程序等。

RAM: CMOS互补金属氧化物半导体,保存各项参数的设定

按次序查找引导设备,第一个有引导程序的设备为本次启动设备

 bootloader: 引导加载器,引导程序(因系统而异)

windows: ntloader,仅是启动OS

Linux:功能丰富,提供菜单,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

LILO: LInux LOader

GRUB: GRand Unified Bootloader(centos5之后)

GRUB 0.X: GRUB Legacy, GRUB2

磁盘:

 MBR:

446: bootloader(446字节可寻找到bootloader所在位置), 64: 分区表, 2: 55AA

Linux的启动流程blob.png

 GRUB:

primary boot loader : 1st stage(加载bootloader,磁盘第1个512字节中), 1.5 stage(boot文件系统,磁盘中第2个512字节中)

secondary boot loader : 2nd stage,分区文件

Linux的启动流程blob.png

 kernel:

自身初始化:

探测可识别到的所有硬件设备

加载硬件驱动程序(可能借助于ramdisk加载驱动)

以只读方式挂载根文件系统

运行用户空间的第一个应用程序: /sbin/init

 init程序的类型:

 SysV: init, CentOS 5之前(全部按顺序启动)

配置文件: /etc/inittab(定义需要加载的驱动,脚本)

 Upstart: init,CentOS 6(无依赖同时启动,有依赖按顺序启动)

配置文件: /etc/inittab(定义默认的启动模式常用的位字符界面或者图像界面), /etc/init/*.conf(定义需要加载的驱动,脚本)

Linux的启动流程

blob.pngblob.png

 Systemd: systemd, CentOS 7(全部同时启动,当用户使用服务时才检查依赖的文件有没有启动)

配置文件: /usr/lib/systemd/system(定义需要加载的驱动,脚本)

/etc/systemd/system(定义需要加载的驱动,脚本)

 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

CentOS 5: initrd(内存模拟磁盘设备), 工具程序: mkinitrd

CentOS 6: initramfs(内存模拟的文件系统), 工具程序: mkinitrd, dracut

 系统初始化:

POST –> BootSequence (BIOS) –>

Bootloader(MBR) –> kernel(ramdisk(加载根)) –> rootfs(只读) —

> init( systemd)

 /sbin/init CentOS6 之前

 运行级别:为系统运行或维护等目的而设定; 0-6: 7个级别

0:关机

1:单用户模式(root自动登录), single, 维护模式

2: 多用户模式,启动网络功能,但不会启动NFS;维护模式

3:多用户模式,正常模式;文本界面

4:预留级别;可同3级别

5:多用户模式,正常模式;图形界面

6:重启

 默认级别: 3, 5

 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

初始运行级别(RUN LEVEL)

系统初始化脚本

对应运行级别的脚本目录

捕获某个关键字顺序

定义UPS电源终端/恢复脚本

在虚拟控制台生成getty

在运行级别5初始化X

CentOS 5的inittab文件

 配置文件: /etc/inittab

 每一行定义一种action以及与之对应的process

id:runlevel:action:process

action:

wait: 切换至此级别运行一次

respawn:此process终止,就重新启动之

initdefault:设定默认运行级别; process省略

sysinit:设定系统初始化方式,此处一般为指定

/etc/rc.d/rc.sysinit

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

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

CentOS 6 /etc/inittab和相关文件

 /etc/inittab

设置系统默认的运行级别

id:3:initdefault:

centos5的是时候,一下配置是放在/etc/inittab文件中定义的,但是从centos6开始,就单独放在一下路径的配置文件中

 /etc/init/control-alt-delete.conf

 /etc/init/tty.conf

 /etc/init/start-ttys.conf

 /etc/init/rc.conf

 /etc/init/prefdm.conf

blob.pngLinux的启动流程

上图为redhat5

blob.pngLinux的启动流程

上图为centos6

 /etc/rc.d/rc.sysinit: 系统初始化脚本

(1) 设置主机名

(2) 设置欢迎信息

(3) 激活udev和selinux

(4) 挂载/etc/fstab文件中定义的文件系统

(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) 激活swap设备

(8) 根据/etc/sysctl.conf文件设置内核参数

(9) 激活lvm及software raid设备

(10) 加载额外设备的驱动程序

(11) 清理操作

/etc/rc.d/rcN.d/  文件说明

 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,通常为依赖到别的服务

S*: S##*: ##运行次序;数字越小,越先运行;数字越小的服务,通常为被依赖到的服务

详细可看/etc/rc.d/rc 文件

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

$srv stop

done

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

$srv start

done

blob.png

总结:

Linux的启动过程个文件程序间环环相扣,缺一不可。以centos6为例,假设没有了boot文件夹里的其中一个文件,就无法正常启动,视损坏程度,有可能在启动过程中手动添加配置信息,或者要进入光盘的救援模式进行修复。

Linux的启动流程

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