【linux】按部就班學運維-基礎篇-Linux系統啓動原理

你們好，我是高勝寒，本文是Linux運維-按部就班學運維-基礎篇的第59篇文章

文章目錄

• • 1. boot目錄
  • 2. 運行級別
  • 1. 加載BIOS硬件信息
  • 2. grub引導
  • 3. 加載（內核）kernel
  • 4. 加載init進程
  • 5. 讀取/etc/inittab配置文件
  • 6. 執行 /etc/rc.d/rc.sysinit腳本
  • 7. 執行/etc/rc.d/rc腳本
  • 8. 啓動mingetty進程，等待用戶登陸系統
  • 9. 登陸系統，啓動完成
  • a) 通電自檢
  • b) MBR引導
  • 前言
  • centos 6的啓動過程
  • 啓動相關的配置文件
  • 總結

前言

七月新秋風露早，今天咱們一塊兒聊聊Linux啓動過程及相關的配置文件。 咱們以centos6爲例，一塊兒來研究一下它的啓動過程

centos 6的啓動過程

centos6的啓動過程，包含如下幾個部分

1. 加載BIOS硬件信息
2. grub引導
3. 加載kernel
4. 加載init進程
5. 讀取/etc/inittab配置文件
6. 執行 /etc/rc.d/rc.sysinit腳本
7. 執行/etc/rc.d/rc腳本
8. 啓動mingetty進程，等待用戶登陸系統

1. 加載BIOS硬件信息

a) 通電自檢

系統通電以後，主板的BOIS 運行POST（Power on self test）代碼，檢測系統外圍的一些設備，好比： cpu，內存，顯卡，IO,鍵盤鼠標等。

b) MBR引導

檢測經過後，根據BIOS裏boot設置的（光驅，硬盤，網盤）啓動順序，搜索相應的啓動驅動器，並獲取第一個啓動設備的代號。讀取第一個啓動設備的MBR的引導加載程序（lilo，grub,spfdisk）啓動信息，從MBR中加載啓動引導管理器（grub）,並運行該啓動引導管理，進入grub啓動引導階段。

注意： MBR引導記錄： 用於引導磁盤空間小於2T的空間
GPT引導記錄： 用於引導磁盤空間大於2T的空間

2. grub引導

所謂的grub引導，就是讀取MBR的boot Loader

MBR的硬盤的0柱面、0磁頭、1扇區稱爲主引導扇區（也叫主引導記錄MBR）。它由三個部分組成，主引導程序、硬盤分區表DPT（Disk Partition table）和硬盤有效標誌（55AA）

備註： 爲何MBR分區表，只能分四個主分區？

注：磁盤默認一個扇區大小爲：512字節。MBR由如下3部分組成：

第一部分是：主引導程序（boot loader）佔446個字節。主引導程序，它負責從活動分區中裝載，並運行系統引導程序。

第二部分是Partition table區（分區表），即DPT，佔64個字節，硬盤中分區有多少以及每一分區的大小都記在其中。每一個分區表項長16個字節，164=64字節。爲分區項一、分區項二、分區項三、分區項4。64字節只存4個分區表。
第三部分是MBR有效標識位，佔2個字節，固定爲55AA。若是這個標誌位0xAA55，就認爲這個是MBR。
因此：164+446+2=512

3. 加載（內核）kernel

依據 boot loader 的設定，到引導分區加載 Kernel ，Kernel 會開始偵測硬件並加載驅勱程序；

4. 加載init進程

在硬件驅動成功後，Kernel 會主動執行 init 程序，而 init 會取得 run-level 信息；
init是執行的第一個程序，因此他的進程編號pid =1 ，其餘的進程都是從它衍生出來的，都是它的子進程。
前面咱們有提到過，對於孤兒進程，通常是送到init進程來處理。

5. 讀取/etc/inittab配置文件

init 執行 /etc/rc.d/rc.sysinit 文件來準備軟件執行的做業環境 (如網絡、時區主機名，selinux等)；

6. 執行 /etc/rc.d/rc.sysinit腳本

init 執行 run-level 下各個服務並啓動 (script 方式)；

腳本的內容是：

• 獲取網絡環境和主機類型
• 測試掛載/proc /sys /usb 等裝置
• 決定是否啓動selinux
• 周邊設備的偵測
• 讀取.etc.sysctl.conf 檔案中的設定值
• 設定系統時間
• 設定終端字形
• 設定RAID，LVM功能
• 使用fsck檢測文件系統
• 清除開機中的暫存檔案 將開機相關信息載入/var/log/dmesg檔案中

7. 執行/etc/rc.d/rc腳本

init 執行開機後自動運行腳本 /etc/rc.d/rc.local 文件；
這個腳本主要是一些自動以的開機啓動程序，若是你想開啓時啓動什麼內容，能夠在裏面寫

能夠看到這裏建立了一個 /var/lock/subsys/local 這個文件的建立只是爲了證實rc.local 這個腳本已經執行過了，目的在於避免這個腳本重複執行。

在系統裏會有一個star()的函數來判斷文件是否已經建立，若是已經建立，後面讀取的時候就不會在去重建，避免系統重複啓動。

8. 啓動mingetty進程，等待用戶登陸系統

全部的服務都運行成功後，接下來進入登陸用戶系統的操做， 返回init , 這時候初始環境都已經配好了， init 打開虛擬終端機控制程序 mingetty 來啓動 login 程序，最後就等待用戶登入

虛擬終端由 mingetty程序產生的：
語法：
mingetty [–long-hostname][–noclear][tty]

9. 登陸系統，啓動完成

當咱們看到mingetty的登陸界面的時候，就能夠輸入用戶名和密碼了。
login會接收mingetty傳來的用戶名做爲用戶名的參數，先判斷用戶名不是root,且存在/etc/nologin文件，而後輸出nologin的文件內容並退出，這樣作通常是爲了防止非root用戶登陸。
以後就能夠根據passwd ,和shadow來驗證帳號的信息。

啓動相關的配置文件

1. boot目錄

[root@ecs-c13b ~]# ls /bootconfig-2.6.32-696.el6.x86_64
config-2.6.32-754.27.1.el6.x86_64
efi
grub
initramfs-2.6.32-696.el6.x86_64.img
initramfs-2.6.32-754.27.1.el6.x86_64.img
initrd-2.6.32-754.27.1.el6.x86_64kdump.img
symvers-2.6.32-696.el6.x86_64.gz
symvers-2.6.32-754.27.1.el6.x86_64.gz
System.map-2.6.32-696.el6.x86_64
System.map-2.6.32-754.27.1.el6.x86_64
vmlinuz-2.6.32-696.el6.x86_64
vmlinuz-2.6.32-754.27.1.el6.x86_64

查看grub的配置文件

（圖片有註釋）

2. 運行級別

運行級別一共有6個：
　# 0 - 停機（千萬別把initdefault設置爲0，不然系統永遠沒法啓動）
　　# 1 - 單用戶模式
　　# 2 - 多用戶，沒有 NFS
　　# 3 - 徹底多用戶模式(標準的運行級)
　　# 4 – 系統保留的
　　# 5 - X11 （x window)
　　# 6 - 從新啓動 （千萬不要把initdefault 設置爲6，不然將一直在重啓 ）

總結

centos6的啓動和centos7有點區別，但大同小異，下一篇文章咱們來討論centos7的啓動過程。

若是是面試問到啓動過程：

加點自檢-內核引導-運行init-系統初始化-創建終端-用戶登陸系統

我是高勝寒，一個在教培行業，不忘初心的人，歡迎點贊收藏，咱們下篇文章再見！