Linux的啓動過程及init進程

Linux下有三個特殊進程：

• idle進程（pid=0）
  idle進程其前身是系統建立的第一個進程，0號進程，也惟一一個沒有經過fork（）或者kernel_thread產生的進程，由系統自動建立，運行在內核態。0號進程在建立了init進程後，演變成爲idle進程。主處理器上的idle進程是由原始進程（0號進程）演變而來，從處理器上的idle進程是由init進程fork獲得的，pid也爲0。idle進程的優先級最低，不參與調度，只有在運行隊列爲空時才調度。
• init進程（pid=1）
  init進程由0號進程建立，完成系統的初始化，是第一個用戶進程，是其餘全部用戶進程的父進程。
• kthreadd進程（pid=2）
  kthreadd進程由idle經過kernel_thread建立，始終運行在內核空間，負責內核進程的調度和管理。

init進程一開始是內核態，而後在運行了一個用戶態的init程序以後，轉成用戶態，以後只能在用戶態工做。用戶想要進入內核態只能經過調用API。
init進程要把本身轉換成用戶態，就須要運行一個用戶態的應用程序（init程序），須要運行這個程序就須要找到這個程序，須要找到這個程序就須要掛載根文件系統，由於全部的應用程序都在文件系統中。
因此，須要先掛載根文件系統，並找到用戶態下的init程序。

Linux中的全部進程都是由init進程建立並運行的。首先Linux內核啓動，而後在用戶空間中啓動init進程，再啓動其餘進程。在系統啓動完成後，init進程將變成守護進程監視系統的其餘進程。
init啓動了login進程（用戶登陸進程），命令行進程（提供命令行環境），shell進程（提供命令解釋和執行）
其中，shell進程是用戶登陸後運行的第一個程序。

運行級別：

0  關機
1  單用戶
2  多用戶，會啓動網絡功能，但不會啓動NFS，是維護模式
3  多用戶
4  不使用，預留
5  圖形化界面
6  重啓
emergency  急救模式

直接使用init+運行級別

在centos7中，init進程是systemed進程；在centos6中是upstart進程；在centos5中是init進程，在unbuntu中是init進程。

Centos7啓動過程：

1.打開電源
2.POST加電自檢。初始化硬件設備，檢查系統主要外圍設備。啓動固化在主板上的ROM芯片上的BIOS程序，BIOS程序會檢測內存，CPU，IO設備等是否能正常運行。只要一通電，CPU就會自動加載BIOS程序，檢測完成以後進行硬件的初始化。
3.根據BIOS啓動的順序依次掃描各個引導設備，讀取MBR（主引導扇區，是硬盤的第一個扇區）中的主引導程序bootloader並加載到內存執行。

4.執行MBR中的BootLoader（centos7是GRUB2），加載其配置文件，提供一個菜單給用戶，選擇要啓動的系統或者內核版本。
5.加載內核，內核獲得系統控制權後，進行初始化。探測可識別的硬件設備，加載硬件驅動程序，以只讀方式掛載文件系統，運行用戶空間的第一個程序systemed。
6.加載systemed的配置文件，根據配置文件設置默認運行級別。
7.運行系統初始化腳本/etc/rc.d/rc.sysinit，完成系統初始化。
8.啓動終端，打印登陸提示符。

unit文件：
systemed能夠管理全部的系統資源，不一樣的資源統稱爲unit文件。
unit文件一共有12種文件類型：

• .service：系統服務
• .target：多個unit組成的一組，引導其餘unit，代替了之前的運行級別
• .device：硬件設備
• .mount：文件系統的掛載點
• .automount：自動掛載點
• .path：用於監控指定的目錄變化，並觸發其餘unit運行，用於定義文件系統的一個文件或目錄
• .scope：描述一些系統服務的分組信息，不是用戶建立的，系統本身產生的
• .slice：進程組
• .snapshot：systemed快照
• .socket：進程間通訊的socket
• .swap：用於作虛擬內存的交換分區，標識swap設備
• .timer：定時器