linux系统启动详解

主要内容：

系统启动过程

init启动过程

chkconfig的增，删，查

Linux组成

Linux: kernel+rootfs 

kernel: 进程管理、内存管理、网络管理、驱动程序、文件系统、安全功能 

rootfs:程序和glibc 库：函数集合, function, 调用接口（头文件负责描述）

 过程调用：procedure，无返回值 

 函数调用：function 程序：二进制执行文件 v 

内核设计流派： 单内核(monolithic kernel)：Linux 把所有功能集成于同一个程序 

微内核(micro kernel)：Windows, Solaris 每种功能使用一个单独子系统实现

核心文件： /boot/vmlinuz-2.6.18…

LINUX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 

支持动态加载和卸载

组成部分：

核心文件 ：/boot/vmlinuz-2.6.18..

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

模块文件：/lib/modules/VERSION-release

启动过程：

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的引导加载程序(grub)的启动信息 

加载核心操作系统的核心信息，核心开始解压缩，并尝试驱 动所有的硬件设备。 

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执行运行的各个批处理文件(scripts). 

Init执行/etc/rc.d/rc.local.

执行/bin/login程序，等待用户登录。

登录之后开始以Shell控制主机。

具体流程：

1 POST：上电自检，检查CPU,主板，内存，硬盘

 ROM:不可写入内存，存着系统最基本的输入输出程序，系统信息设置，开机加电自检程序

 RAM：保存各项参数设定，易失性内存，拔掉电池就丢失

2 MBR：

446字节 bootloader

64：分区表

2:55AA

grub启动3个阶段

  1  primary boot loader

  1.5  读取硬盘后续的20-30个分区中存放的驱动信息

   2 读取分区文件

3 加载内核文件，并解压缩内核文件，再执行内核文件

Bootloader：

window：仅仅用来启动系统

linux：功能比较丰富，可以选择启动内核版本  GRUB

4 获取runlevel级别 

init程序：

读取/etc/inittab  /etc/init.*/.conf文件

不同的级别将会加载不同的程序，启动不同的服务。

运行的所有初始化脚本放在/etc/init.d/目录下，不同运行级别对应不同的文件夹，每个级别有自己的目录存放服务，rc#.d。

Init执行运行的各个批处理文件(scripts). 

Init执行/etc/rc.d/rc.local.

5 用户登录

执行/bin/login

（1）命令行登录：init进程调用getty程序（意为get teletype），让用户输入用户名和密码。输入完成后，再调用login程序，核对密码,如果密码正确，就从文件 /etc/passwd 读取该用户指定的shell，然后启动这个shell。

（2）ssh登录：这时系统调用sshd程序，取代getty和login，然后启动shell。

内核文件被删除恢复

1 删除initramfs-`uname -r`

2 启动时按住esc，进入光盘启动

3 进入救援模式

4 chroot /mnt/sysimage

  cd /boot

  mkinitrd initramfs-`uname -r`.image `uname -r`

5 拷贝生成的文件到/boot目录下

 /sbin/init CentOS6之前 v 

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(共享)；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 v 

默认级别： 3, 5 v 

切换级别：init # v 

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

/etc/inittab 

设置系统默认的运行级别 id:3:initdefault: v

/etc/init/control-alt-delete.conf v/etc/init/tty.conf v/etc/init/start-ttys.conf v /etc/init/rc.conf v /etc/init/prefdm.conf

K*  K开头的：kill

S*  S开头的：start

数字越小越先执行

init启动流程详解：

1 解析/etc/inittab 文件，执行sysinit指定的进程，/etc/rc.d/sysinit

2 执行sysinit脚本，这是由init执行的第一个脚本，此步进行的工作包括配置网络、配置内核参数、挂载root文件系统、检查文件系统、设置系统时钟、配置机器、开启交换空间等。

3 执行/etc/rc.d/rcX.d/[K…][S…]：根据定义的initdefault运行级别，执行对应wait命令指定的程序，这会运行对应目录下的各个程序，并等待它们运行完。在rcX.d目录下，首先终止K开头的服务(用来关闭一个服务)，然后启动S开头的服务(用来启动一个服务)。对每一个运行级别来说，在/etc/rc.d子目录中都有一个对应的下级目录。这些运行级别的下级子目录的命名方法为rcX.d, 其中X就是代表运行级别的数字。在各个运行级别的子目录中，都建立有到/etc/rc.d/init.d子目录中命令脚本程序的符号链接，链接的名称在K与S后有一个数字，表示执行顺序，数字小的先执行，例如K01tog-pegasus、S00microcode_ctl。对以K开头的脚本执行时系统会传递stop参数，而S开头的脚本系统会传递start参数。

4 最后执行rc.d/rc.local脚本

5 执行getty程序：为每个联机终端使用fork()创建一个子进程，并在子进程中运行getty程序，init进程则调用wait()，进入等待子进程结束状态。getty程序设置终端类型、属性、速度和线路规程等。对于字符界面的运行级别（如级别2和3），它会打开并初始化一个tty端口，显示提示信息。通常，若/etc/issue文本文件存在，则getty会首先显示其中的文本信息，然后显示登录提示信息（例如“plinux login:” ），出现字符登录界面，并等待用户键入用户名和口令。可以在inittab文件中配置使用哪一种getty程序（在“id:runlevels:action:process”的process部分指定，并可以传递相应的getty参数），如agetty, getty, mgetty, uugetty, mingetty,fbgetty等。getty程序只能由超级用户执行。

6执行login程序：getty调用exec()执行login程序，以核对输入的用户名和口令。由于调用了exec（而不是fork），login的执行环境会覆盖getty的执行环境。login进程会读取

/etc/passwd，以用户名和口令。login根据用户输入的用户名，从口令文件passwd中取得对应用户的登录项，然后调用getpass()以显示”password:”提示信息，读取用户键入的密码

然后使用加密算法对键入的密码进行加密处理，并与口令文件中该用户项中pw_passwd字段作比较。如果用户几次键入的密码均无效，则login程序会以出错码1退出执行，表示此次登录过程失败。此时父进程（进程init）的wait()会返回该退出进程的pid，因此会根据                                                        记录下来的信息再次创建一个子进程，并在该子进程中针对该终端设备再次执行getty程序，再重复上述过程。如果用户键入的密码正确，则login就会把当前工作目录（Currend Work Directory）修改成口令文件中指定的起始工作目录。并把对该终端设备的访问权限修改成用户读/写和组写，设置进程的组ID。然后利用所得到的信息初始化环境变量信息，例如起始目录（HOME=）、使用的shell程序（SHELL=）、用户名（USER=和LOGNAME=）和系统执行程序的默认路径序列（PATH=）。接着显示/etc/motd文件（message-of-the-day）中的文本信息，并检查并显示该用户是否有邮件的信息。最后login程序改变成登录用户的用户ID，并执行口令文件中该用户项中指定的shell程序，如/bin/bash或/bin/csh等。

chkconfig命令 v 查看服务在所有级别的启动或关闭设定情形：

chkconfig [–list] [name] v 添加： SysV的服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d (/etc/init.d) chkconfig –add name 

添加服务格式

#!/bin/bash 

#LLLL 表示初始在哪个级别下启动，–表示都不启动 

# chkconfig: LLLL nn nn v

#description:xxx 

删除服务： chkconfig –del name v

 修改指定的链接类型

chkconfig [–level levels] name <on|off|reset>

 –level LLLL: 指定要设置的级别；省略时表示2345 

删除服务脚本步骤：

1 先用chkconfig –del 删除服务

2 删除服务文件

xineted:一系列非独立服务的代理