一、Centos 系统启动流程简介
1、POST(Power on Self Test)加电自检
2、Boot Sequence(MBR,bootloader)
3、Kernel(ramdisk)
4、rootfs(switch root)
5、init程序(用户空间启动流程)
6、设定默认运行级别
7、系统初始化脚本:/etc/rc.d/rc.sysinit(/etc/inittab,/etc/init/*.conf)
8、关闭或启动对应级别下的服务
9、启动终端(图形终端)
二、Centos 系统启动详解
1.POST:BIOS(Basic input output system)固化在主板ROM芯片(CMOS为其中的一种)上的程序,它记录着硬件的相关信息。系统根据BIOS的数据,进行加电自检,初始化硬件检测。
2.Boot Sequence:按次序查找引导设备,第一个有引导程序的设备即为本次启动要用到的设备;当启动流程读到硬盘时,第一个要读取的就是该硬盘的主引导记录(master boot record,MBR),然后读取MBR中的bootloader,开始执行内核识别工作。
Bootloader的主要功能:允许用户选择各种内核,把选择的内核装载到RAM的特定空间,然后解压、展开,把系统控制权交给内核。
Bootloader的安装位置在MBR: Master boot record
的类型:
:ntloader
:
:LIinux LOader 手机常用
GRUB:GRand Uniform Bootloader
GRUB 0.X:Grub Legacy
GRUB 1.X:Grub2
3.Kernel:启动内核
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;(有可能会借助ramdisk加载驱动)
以只读方式挂载根文件系统;避免内核中有bug;
运行用户空间的第一个应用程序:init程序 存放/sbin/init
Ramdisk: 把内存当磁盘用
内核的特性之一:使用缓冲和缓存来加速对磁盘上的文件访问;
Ramdisk--> ramfs
:initrd
mkinitrd
,7:initramfs
dract, mkinitrd
工作机制:基于内存的磁盘设备,把临时根文件系统装载这里。
init(),然后init()管理进程。
要装载根,得装载磁盘上的驱动程序,驱动程序在模块文件上,而模块又在根文件系统;
如果系统为个人所用,则硬件接口可知,可把驱动程序编译进内核;
如果系统为发行商发行,则硬件接口不可知,驱动程序得自带;
假如驱动程序没有编译进内核,则驱动程序自带:
内核启动后,加载中间临时根文件系统(独立完整根文件系统),扫描当前硬件的设备型号,临时生成的驱动程序,只适用当前主机。
当真正的根文件系统挂载后,临时根文件系统退出。
是否必须?如果明确知道硬件的设备驱动程序,则可不用。
取决于系统的来源
Centos 5:/boot/initrd-VERSION-release.img 把内存当磁盘用,有缓冲和缓存
Centos 6, 7:/boot/initramfs-VERSION-release.img 避免双缓存和双缓冲
4.rootfs:采用只读方式挂载根文件系统,为了避免内核有bug,导致根文件系统损坏。
5.init程序:一旦启动init程序后,后续任务都交给init程序完成,只有发生系统调用,需要执行特权级操作时,内核才会参与。
init程序的类型: 以centos 5为例,详解init程序
Centos 5:sysv init
配置文件:/etc/inittab 主要是完成系统初始化
每行定义一种action以及与之对应的process
:runlevels:action:process
:一个任务的标识符;
:在哪些级别启动此任务;标识符:#,##,空代表所有级别;
:在什么条件下启动此任务;
:启动什么任务;
:
:等待切换至此任务所在的级别时执行一次;
:此任务终止时,就自动重新启动之;
:设定默认运行级别;此时,process省略;
:设定系统初始化方式,此处一般指定为/etc/rc.d/rc.sysinit脚本(centos5,6)
# Default runlevel. The runlevels used by RHS are:
例如:id:5:initdefault:
# System initialization.
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
# 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
Centos 6: upstart
/etc/initab /etc/init/*.conf
Centos7 :systemd
/usr/lib/systemd/system/ , /etc/systemd/system/
6.设定默认运行级别:init通过配置文件:/etc/inittab 来获取运行级别
Linux通过设置运行级别,来规定系统用不同的服务来启动,让Linux的使用环境不同,或出于维护目的。
运行级别分类;
# 0 - halt (Do NOT set initdefault to this)
# 1 - Single user mode单用户模式,维护模式
# 2 - Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not have networking)
# 3 - Full multiuser mode 多用户模式,文本界面
# 4 - unused
# 5 - X11 多用户模式,图形界面
# 6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
id:5:initdefault:
3,5
init #
who -r 或runlevel
7.系统初始化脚本:启动对应级别下的初始化脚本。
# System initialization.
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
系统初始化脚本的内容:
1)设置主机名
2)设置欢迎信息
3)激活udev和selinux;
4)挂载/etc/fstab文件中定义的所有文件系统;
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)根据/etc/sysctl.conf文件来设置内核参数;
8)激活lvm及软raid设备;
9)激活swap设备;
10)加载额外设备的驱动程序;
11)清理操作;
8.关闭或启动对应级别下的服务
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
rc:This file is responsible for starting/stopping services when the runlevel changes.
脚本执行方式:
# /etc/init.d/service_scripts
# service srv_scripts
l0 :0:wait:/etc/rc.d/rc 3
/etc/rc.d/rc3.d
K*:要停止的服务;K##*,优先级,数字越小,越是优先关闭;依赖的服务先关闭; S*:要启动的服务;S##*,优先级,数字越小,越是优先启动;被依赖的服务先启动。
# chkconfig 命令:管控/etc/init.d/每个服务脚本在各级别的启动或关闭状态
查看:chkconfig --list [name]
添加:chkconfig --add name
删除:chkconfig --del name
修改指定的链接类型:chkconfig [--level LEVELS] name <on|off|reset>
9.启动终端(图形终端)
# 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
三、总结
1.系统流程详解以centos 5为例,centos6的配置文件略微不同,centos7则是全新的命令和配置文件,兼容centos 5。
2./etc/rc.d目录下的文件也可写成/etc目录下,以下几个脚本文件,与系统服务或初始化相关,以及对应级别下的系统脚本。
[root@localhost ~]# ls /etc/rc.d
init.d rc rc0.d rc1.d rc2.d rc3.d rc4.d rc5.d rc6.d rc.local rc.sysinit