一. Linux的引导过程
(1) 开机自检(BIOS):BIOS(Basic Input/Output System),基本输入输出系统,该系统存储于主板的ROM芯片上,计算机在开机时,会最先读取该系统,然后会有一个加电自检过程,这个过程其实就是检查CPU和内存,计算机最基本的组成单元(控制器、运算器和存储器),还会检查其他硬件,若没有异常就开始加载BIOS程序到内存当中。详细的BIOS功能,这边就不说了,BIOS主要的一个功能就是存储了磁盘的启动顺序,BIOS会按照启动顺序去查找第一个磁盘头的MBR信息,并加载和执行MBR中的Bootloader程序,若第一个磁盘不存在MBR,则会继续查找第二个磁盘(PS:启动顺序可以在BIOS的界面中进行设置),一旦BootLoader程序被检测并加载内存中,BIOS就将控制权交接给了BootLoader程序。 (2) MBR引导: MBR(Master Boot Record),主引导记录,MBR存储于磁盘的头部,大小为512bytes,其中,446bytes用于存储BootLoader程序,64bytes用于存储分区表信息,最后2bytes用于MBR的有效性检查。 (3) GRUB菜单: GRUB(Grand Unified Bootloader),多系统启动程序,其执行过程可分为三个步骤: Stage1:这个其实就是MBR,它的主要工作就是查找并加载第二段Bootloader程序(stage2),但系统在没启动时,MBR根本找不到文件系统,也就找不到stage2所存放的位置,因此,就有了stage1_5 Stage1_5:该步骤就是为了识别文件系统 Stage2:GRUB程序会根据/boot/grub/grub.conf文件查找Kernel的信息,然后开始加载Kernel程序,当Kernel程序被检测并在加载到内存中,GRUB就将控制权交接给了Kernel程序。 PS:实际上这个步骤/boot还没被挂载,GRUB直接识别grub所在磁盘的文件系统,所以实际上应该是/grub/grub.conf文件,该配置文件的信息如下: grub.conf: #boot=/dev/sda default=0 #设定默认启动的title的编号,从0开始 timeout=5 #等待用户选择的超时时间 splashimage=(hd0,0)/boot/grub/splash.xpm.gz #GRUB的背景图片 hiddenmenu #隐藏菜单 title CentOS (2.6.18-194.el5PAE) #内核标题 root (hd0,0) #内核文件所在的设备 kernel /vmlinuz-2.6.18-194.el5PAE ro root=LABEL=/ #内核文件路径以及传递给内核的参数 initrd /initrd-2.6.18-194.el5PAE.img #ramdisk文件路径
(4) 加载Linux内核(Kernel): Kernel,内核,Kernel是Linux系统最主要的程序,实际上,Kernel的文件很小,只保留了最基本的模块,并以压缩的文件形式存储在硬盘中,当GRUB将Kernel读进内存,内存开始解压缩内核文件。讲内核启动,应该先讲下initrd这个文件, initrd(Initial RAM Disk),它在stage2这个步骤就被拷贝到了内存中,这个文件是在安装系统时产生的,是一个临时的根文件系统(rootfs)。因为Kernel为了精简,只保留了最基本的模块,因此,Kernel上并没有各种硬件的驱动程序,也就无法识rootfs所在的设备,故产生了initrd这个文件,该文件装载了必要的驱动模块,当Kernel启动时,可以从initrd文件中装载驱动模块,直到挂载真正的rootfs,然后将initrd从内存中移除。 Kernel会以只读方式挂载根文件系统,当根文件系统被挂载后,开始装载第一个进程(用户空间的进程),执行/sbin/init,之后就将控制权交接给了init程序。
(5) Init进程初始化: init,初始化,顾名思义,该程序就是进行OS初始化操作,实际上是根据/etc/inittab(定义了系统默认运行级别)设定的动作进行脚本的执行,第一个被执行的脚本为/etc/rc.d/rc.sysinit,这个是真正的OS初始化脚本,简单讲下这个脚本的任务(可以去看看实际脚本,看看都做了什么): ① 激活udev和selinux; ② 根据/etc/sysctl.conf文件,来设定内核参数; ③ 设定系统时钟; ④ 装载硬盘映射; ⑤ 启用交换分区; ⑥ 设置主机名; ⑦ 根文件系统检测,并以读写方式重新挂载根文件系统; ⑧ 激活RAID和LVM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 清理过期的锁和PID文件
- /etc/inittab配置默认运行级别: inittab文件的结构:id runlevels action process ① id 用于在inittab文件中唯一标识一个配置记录 ②runlevels 用于指定该记录在哪些运行级别中运行 ③action 用于描述记录将执行哪种类型的动作 ④ process 用于设置启动进程所执行的命令
- /etc/sysconfig/init:控制tty终端的开启数量、终端颜色方案
- /etc/init/rcS.conf:加载rc.sysinit脚本,完成系统初始化任务
- /etc/init/rc.conf:兼容脚本,负责各运行级别的调用处理 5) /etc/init/rcS-sulogin.conf:为单用户模式启动/sbin/sushell环境
- /etc/init/control-alt-delete.conf:控制终端下的Ctrl+Alt+Del热键操作
- /etc/init/start-ttys.conf:配置tty终端的开启数量、设备文件
- /etc/init/tty.conf:控制tty终端的开启
(6) Runlevel: runlevel,运行级别,不同的级别会启动的服务不一样,init会根据定义的级别去执行相应目录下的脚本,Linux的启动级别分为以下几种 0:关机模式 1:单一用户模式(直接以管理员身份进入) 2:多用户模式(无网络) 3:多用户模式(命令行) 4:保留 5:多用户模式(图形界面) 6:重启
在不同的运行级别下,/etc/rc.d/rc这个脚本会分别执行不同目录下的脚本 • Run level 0 – /etc/rc.d/rc0.d/ • Run level 1 – /etc/rc.d/rc1.d/ • Run level 2 – /etc/rc.d/rc2.d/ • Run level 3 – /etc/rc.d/rc3.d/ • Run level 4 – /etc/rc.d/rc4.d/ • Run level 5 – /etc/rc.d/rc5.d/ • Run level 6 – /etc/rc.d/rc6.d/ 这些目录下的脚本只有K和S开头的文件,K开头的文件为开机需要执行关闭的服务,S开头的文件为开机需要执行开启的服务。
二. 服务控制及优化启动过程
(1) 系统服务控制 ① 使用systemctl工具: 格式:systemctl控制类型 服务名称 列:[root@localhost~]#systemctl start network [root@localhost~]#systemctl restart network [root@localhost~]#systemctl stop network [root@localhost~]#systemctl status network network.service - LSB: Bring up/down networking Loaded: loaded (/etc/rc.d/init.d/network; bad; vendor preset: disabled) Active: inactive (dead) since Tue 2018-11-06 21:02:31 CST; 4s ago Docs: man:systemd-sysv-generator(8) Process: 8108 ExecStop=/etc/rc.d/init.d/network stop (code=exited, status=0/SUCCESS) Process: 4455 ExecReload=/etc/rc.d/init.d/network reload (code=killed, signal=TERM) Process: 7834 ExecStart=/etc/rc.d/init.d/network start (code=exited, status=0/SUCCESS)
Nov 06 21:02:24 localhost.localdomainsystemd[1]: Starting LSB: Bring up/d... Nov 06 21:02:24 localhost.localdomain network[7834]: Bringing up loopback ... Nov 06 21:02:25 localhost.localdomain network[7834]: Bringing up interface... Nov 06 21:02:25 localhost.localdomain network[7834]: [ OK ] Nov 06 21:02:25 localhost.localdomainsystemd[1]: Started LSB: Bring up/do... Nov 06 21:02:31 localhost.localdomainsystemd[1]: Stopping LSB: Bring up/d... Nov 06 21:02:31 localhost.localdomain network[8108]: Shutting down interfa... Nov 06 21:02:31 localhost.localdomain network[8108]: [ OK ] Nov 06 21:02:31 localhost.localdomain network[8108]: Shutting down loopbac... Nov 06 21:02:31 localhost.localdomainsystemd[1]: Stopped LSB: Bring up/do... Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full. ② 启动系统脚本文件: 格式:/etc/rc.d/init.d/服务名称 控制类型 [root@localhost~]# /etc/init.d/network start Starting network (via systemctl): [ OK ] [root@localhost~]# /etc/init.d/network restart Restarting network (via systemctl): [ OK ] [root@localhost~]# /etc/init.d/network stop Stopping network (via systemctl): [ OK ]
(2) 切换运行级别 ① 查看系统的运行级别:runlevel [root@localhost~]#runlevel 3 5
参考文档:http://www.cnblogs.com/codecc/p/boot.html