一、Linux组成
1. linux：kernel+rootfs
kernrl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
2.内核设计流派：
单内核（monolithic kernel)：Linux
把所有功能集成于一个程序
微内核（micro kernel）：Windows，Solaris
每种功能使用一个单独子系统实现
3.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装载和卸载
4.内核组成部分：
核心文件：/boot/vmlinuz-VERSION-release
ramdisk:辅助的伪根系统
CentOS 5：/booot/initrd-VERSION-release
CentOS 6,7:/boot/initramfs-VERSION-release.img
模块文件：/lib/modules/VERSION-release
二、图文简述系统启动流程
1.加载BIOS的硬件信息，获取第一个启动设备。
2.读取第一个启动设备MBR的引导加载程序(grub)的启动信息
3.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。
4.核型执行init程序并获取运行信息。
5.Init执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件。
6.启动核心的外挂模块(/etc/modprobe.conf)。
7.Init执行运行的各个批处理文件(scripts).
8.Init执行/etc/rc.d/rc.local.
9.执行/bin/login程序，等待用户登录。
10.登录之后开始以Shell控制主机。
三、启动中部分过程详解
1.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。
1) 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。
2) 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
2.bootloader: 引导加载器，引导程序
1)windows: ntloader，仅是启动OS
2)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：LInuxLOader
GRUB: GRandUnified Bootloader
GRUB 0.X: GRUB Legacy，GRUB2
2.MBR:
446: bootloader,64: 分区表, 2: 55AA
3.GRUB:
primary boot loader : 1st stage，1.5 stage
secondary boot loader ：2nd stage，分区文件
4.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
5.init程序的类型：
1)SysV: init, CentOS 5之前
配置文件：/etc/inittab
2)Upstart: init,CentOS6
配置文件：/etc/inittab, /etc/init/*.conf
3)Systemd：systemd, CentOS 7
配置文件：/usr/lib/systemd/system
/etc/systemd/system
6.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, 工具程序：mkinitrd
CentOS 6: initramfs，工具程序：mkinitrd, dracut
7.系统初始化
POST –> BootSequence(BIOS) –> Bootloader(MBR) –> kernel(ramdisk) –> rootfs(只读) –> init（systemd）
1.系统运行级别：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
2.init初始化
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
四、系统启动相关的配置文件和脚本
1.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/rc0
l1:1:wait:/etc/rc.d/rc1…
l6:6:wait:/etc/rc.d/rc6
2.其它相关配置文件
/etc/inittab：设置系统默认的运行级别
id:3:initdefault:
/etc/init/control-alt-delete.conf：设备Ctrl+ALT+delete键的动作
cat /etc/init/control-alt-delete.conf中控制Ctrl+ALT+del重启，把其关闭比较好
/etc/init/tty.conf：设备终端相关的信息
/etc/init/start-ttys.conf：设备启动终端相关的信息
/etc/init/rc.conf：设备启动文件相关的信息
/etc/init/prefdm.conf
3.系统初始化脚本：
/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
4.关于启动脚本的一些说明
说明：rcN –> 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
for srvin /etc/rc.d/rcN.d/K*; do
$srvstop
done
for srvin /etc/rc.d/rcN.d/S*; do
$srvstart
done
五、程序启动关闭相关命令及服务
1.chkconfig命令
查看服务在所有级别的启动或关闭设定情形：
chkconfig[–list] [name]
添加：
SysV的服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d(/etc/init.d)
chkconfig–add name
#!/bin/bash
#LLLL 表示初始在哪个级别下启动，-表示都不启动
# chkconfig: LLLL nnnn
删除：
chkconfig–del name
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
2.ntsysv命令：图形化设置系统服务启动的命令
3.xinetd管理的服务
service命令：手动管理服务
service服务：start|stop|restart|
service –status-all
瞬态（Transient）服务被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/<service>
与libwrap.so文件链接
用chkconfig控制的服务：
chkconfig tftp on
4.其它一些说明：
注意：正常级别下，最后启动一个服务S99local没有链接至/etc/rc.d/init.d一个服务脚本，而是指向了/etc/rc.d/rc.local脚本
不便或不需写为服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d/目录，且又想开机时自动运行的命令，可直接放置于/etc/rc.d/rc.local文件中
/etc/rc.d/rc.local在指定运行级别脚本后运行
可以根据情况，进行自定义修改
1:2345:respawn:/usr/sbin/mingettytty1
2:2345:respawn:/usr/sbin/mingettytty2
…
6:2345:respawn:/usr/sbin/mingettytty6
mingetty会自动调用login程序
x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon
六、GRUB legacy
1.CentOS 6启动流程：
POST –> Boot Sequence(BIOS) –> Boot Loader –> Kernel(ramdisk) –> rootfs–> switchroot–> /sbin/init–>(/etc/inittab, /etc/init/*.conf) –> 设定默认运行级别–> 系统初始化脚本rc.sysinit–> 关闭或启动对应级别的服务–> 启动终端
2.grub: GRandUnified Bootloader
grub 0.x: grub legacy
grub 1.x: grub2
grub legacy:
stage1: mbr
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
stage2：磁盘分区(/boot/grub/)
3.配置文件：/boot/grub/grub.conf<–/etc/grub.conf
4.stage2及内核等通常放置于一个基本磁盘分区
5.grub的功用：
(1) 提供启动菜单、并提供交互式接口
a：内核参数
b: 编辑模式，用于编辑菜单
c: 命令模式，交互式接口
(2) 加载用户选择的内核或操作系统
允许传递参数给内核
可隐藏启动菜单
(3) 为菜单提供了保护机制
为编辑启动菜单进行认证
为启用内核或操作系统进行认证
6.grub的命令行接口
help: 获取帮助列表
help KEYWORD: 详细帮助信息
find (hd#,#)/PATH/TO/SOMEFILE：
root (hd#,#)
kernel /PATH/TO/KERNEL_FILE: 设定本次启动时用到的内核文件；额外还可添加许多内核支持使用的cmdline参数
例如：max_loop=100 selinux=0init=/path/to/init
initrd/PATH/TO/INITRAMFS_FILE: 设定为选定的内核提供额外文件的ramdisk；
boot: 引导启动选定的内核
7.cat /proc/cmdline 查看内核参数
8.内核参数文档:/usr/share/doc/kernel-doc-2.6.32/Documentation/kernel-parameters.txt
9.配置文件说明：/boot/grub/grub.conf
default=#: 设定默认启动的菜单项；落单项(title)编号从0开始
timeout=#：指定菜单项等待选项选择的时长
splashimage=(hd#,#)/PATH/TO/XPM_FILE：菜单背景图片文件路径
hiddenmenu：隐藏菜单
password [–md5] STRING: 启动菜单编辑认证
title TITLE：定义菜单项“标题”, 可出现多次
root (hd#,#)：grub查找stage2及kernel文件所在设备分区；为grub“根”
kernel /PATH/TO/VMLINUZ_FILE [PARAMETERS]：启动的内核
initrd/PATH/TO/INITRAMFS_FILE: 内核匹配的ramfs文件
password [–md5] STRING: 启动选定的内核或操作系统时进行认证
10.密码生成工具：grub-md5-crypt命令
11.破解root口令：
启动系统时，设置其运行级别1
进入单用户模式：
(1) 编辑grub菜单(选定要编辑的title，而后使用e命令);
(2) 在选定的kernel后附加
1, s, S或single都可以；
(3) 在kernel所在行，键入“b”命令
（4）进行密码的重新设置
12.安装grub:
(1) grub-install
安装grub stage1和stage1_5到/dev/DISK磁盘上，并复制GRUB相关文件到DIR/boot目录下
grub-install –root-directory=DIR /dev/DISK
(2) grub
grub> root (hd#,#)
grub> setup (hd#)
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