linux基础之CentOS启动流程

一、基本概念

　内核设计流派：
　　　　单内核设计：Linux　　　　　　　　//所有功能集成于同一个程序
　　　　微内核设计：Windows,Solaris　　//每种功能使用一个单独子系统实现

Linux内核特点：
        支持模块化：.ko文件
        支持模块的动态装载和卸载   

Linux内核组成部分：
        核心文件：/boot/vmlinuz-VERSION-release
                ramdisk:  //基于内存的磁盘，用来辅助内核加载根文件驱动程序
                      CentOS5: /boot/initrd-VERSION-release.img
                      CentOS6: /boot/initramfs-VERSION-release.img

        模块文件： /lib/modules/VERSION-release 

二、CentOS系统启动流程　

1.POST（加电自检）：　CMOS除了加电自检还可以进行一些设置，也就是BIOS（Basic Input and Output System）

2.BOOT Sequence:　　按次序查找各引导设备，第一个有引导程序的设备即为本次启动用到的设备

3.bootloader:  引导程序，引导加载器
        windows：ntloader
        linux:
                LILO: LInux LOader    //不支持将系统安装在1024个柱面之后的分区上，虽然古老，但现在手机上应用较多
                GRUB：GRand Uniform Bootloader,统一加载器
                        GRUB 0.x: GRUB Legancy
                        GRUB 1.x: GRUB2
功能：提供一个菜单，运行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特定空间中，解压展开后，将系统控制权移交给内核

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：（有可能会借助于ramdisk加载驱动）
                以只读方式挂载根文件系统
                运行用户空间中的第一个应用程序：/sbin/init

                init程序的类型：
                        SysV: init, CentOS5, 配置文件：/etc/inittab
                        Upstart:重命名为 init, CentOS6, 配置文件：/etc/inittab, /etc/init/*.conf
                        Systemd: systemd,CentOS7, 配置文件：/user/lib/systemd/system, /etc/systemd/system

　　　　　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
        　　　　所以ramdisk有可能被缓冲两次，所以CentOS6上改进为位于内存的文件系统ramfs

        　　　　CentOS 5 : initrd, 工具程序： mkinitrd
        　　　　CentOS 6: initramfs, 工具程序：mkinitrd, dracut

系统初始化：
    POST（加电自检） --> BOOT Sequence(BIOS) -->bootloader（MBR）-->kernel（ramdisk）--> rootfs(只读)--> init

 /sbin/init

　CentOS 5 :
　　　　　　运行级别：为了系统的运行或维护等应用目的而设定
　　　　　　　　0-6：7个级别
　　　　　　　　　　0：关机
                 1：单用户模式(root，无须登录，single，维护模式)
                 2：多用户模式，会启动网络功能，但不会启动网络文件系统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
            模式级别：3、5
            切换级别：init #
            查看级别： runlevel、who -r

配置文件：/etc/inittab
    每一行定义一种action以及与之对应的process
    例如：   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
                            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/sysinit
　　　　　　　　　　　　　　　　　...

            id:3:initdefault:
            si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
            
            l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
                ...
            l6:6:wait:/etc/rc.d/rd 6
            注释：rc 0 -->意味着读取/etc/rc.d/rc0.d/{K*S*}：
　　　　　　　　　　　　　K*:K##*,##为运行次序，数字越小，越先运行，数字越小通常依赖到别的服务
　　　　　　　　　　　　　S*:S##*,##为运行次序，数字越小，越先运行，数字越小通常为被依赖到服务

               相当于执行：for src in /etc/rc.d/rc0.d/K*;do
                               $src stop
                         done
                         for src in /etc/rc.d/rc0.d/S*;do
                               $src start
                         done                                                

管理工具：chkconfig命令        //管理这些链接文件以及查看某些服务是否启动
　　例如：
　　　　　查看服务：chkconfig --list srvName
　　　　　　　  chkconfig --list　　//查看所有服务在各级别下是否开启或停止
　　　　　　　  chconfig --list network　　//查看指定服务是否开启或停止
　　　　　　  　
　　　　　
　　　　　添加服务：chkconfig --add srvName　　
　　　　　　　　SysV的服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d(/etc/init.d)
　　　　　　　　chkconfig --add name
　　　　　　　　　　#!/bin/bash
　　　　　　　　　　#
　　　　　　　　　　# chkconfig: LLLL nn nn　

　　　　　删除服务：chkconfig --del srvName

　　　　　　修改服务：chkconfig [--level levels] name <on|off|reset>
　　　　　　　　　　　　　　　　　 --level LLLL: 指定要设置的级别：省略时表示2345

　　　　　　　　　  例如：chkconfig --level 3 NetworkManager off　　//修改级别3下NetworkManager服务为停止

实例：添加服务及删除服务
[root@alen init.d]# vim test.sh　　　　//在/etc/rc.d/init.d下面创建一个服务脚本test.sh
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  #!bin/bash
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  #
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  # chkconfig:345 23 84　　//定义在345级别下S为23，K为84
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  # description：test srv　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 echo "hello srv test.sh"
[root@alen init.d]# chmod +x test.sh
[root@alen init.d]# chkconfig --add test.sh
[root@alen init.d]# chkconfig --list test.sh
test.sh            0:关    1:关    2:关    3:开    4:开    5:开    6:关
[root@alen init.d]# ls -l /etc/rc.d/rc0.d/K84test.sh　　　　//级别0下test.sh服务是关闭的为84
lrwxrwxrwx. 1 root root 17 9月   2 13:51 /etc/rc.d/rc0.d/K84test.sh -> ../init.d/test.sh　　
[root@alen init.d]# ls -l /etc/rc.d/rc3.d/S23test.sh　　　　//级别3下test.sh服务是开启的为23
lrwxrwxrwx. 1 root root 17 9月   2 13:51 /etc/rc.d/rc3.d/S23test.sh -> ../init.d/test.sh

[root@alen init.d]# chkconfig --del test.sh　　　　//删除服务test.sh
[root@alen init.d]# chkconfig --list test.sh　　　 //此时查看服务就没有了

注意： 正常级别下，最后启动一个服务S99local不是链接到/etc/rc.d/init.d目录的一个服务脚本，而是指向了/etc/rc.d/rc.local脚本，因此，如果不需要写成服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d目录下，开机时又会自动运行的命令，可放置于/etc/rc.d/rc.local文件中

服务启动好后就会启动终端设备，在终端设备上关联登录程序，然后用户输入账号密码就可以登录系统了

例如：//启动6个虚拟终端
    tty1:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty1
    tty2:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty2
    ...
    tty6:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty6
　　注释： mingetty会调用login程序

/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.检查根文件系统，并以只读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

总结：
/sbin/init-->读取/etc/inittab文件完成配置
/etc/inittab中配置步骤有：
        1.设置默认运行级别　　//id:3:initdefault:
　　　　　2.运行系统初始化脚本、完成系统初始化 　　//si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
        3.关闭对应级别下需要关闭的服务，启动需要启动的服务　　　　
　　　　　　　　　　l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
　　　　　　　　　　l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1
　　　　　　　　　　...
　　　　　　　　　　l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6
　　　　　4.设置登录终端

CentOS 6:

　　init程序为：upstart，配置文件：/etc/inittab（兼容CentOS5,但CentOS6不会用到，而是用后面的配置文件）, /etc/init/*.conf