系统启动和内核管理

Linux启动流程

Linux组成

Linux:kernel+rootfs

  kernel:进程管理、内存管理、网络管理、驱动程序、文件系统、安全功能

  rootfs:程序和glibc

  库:函数集合、function,调用接口(头文件负责描述)

    过程调用:procedure,无返回值

    函数调用:function

  程序:二进制执行文件

Linux——单内核,把所有功能集成于同一个程序

Linux内核特点:

  支持模块化:.ko(内核对象)

    如:文件系统,硬件驱动,网络协议等

  支持内核模块的动态装载和卸载

组成部分:

  核心文件:/boot/vmlinuz-VERSION-release  存放Linux最核心的功能

  ramdisk:辅助的伪根系统

  centos5:/boot/initrd-VERSION-release.img  存放的是与启动相关的驱动模块

  centos6,7:/boot/initramfs-VERSION-release.img

模块文件:/lib/modules/VERSION-release

POST:Power-On-Self-Test,加电自检,是BIOS功能的一个主要部分。负责完成对CPU、主板、内存、硬件子系统、显示子系统、串并行接口、键盘、CD-ROM光驱等硬件情况的检测

  bootloader:引导加载器,引导程序

  Linux:功能丰富,提供菜单,允许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中的特定空间中,解压、展开,并把系统控制权移交给内核

  GRUB:GRand Unified Bootloader

 MBR:

  446:boot loader,64:分区表,2:55AA

GRUB:

  primary boot loader:1st stage,1.5 stage  1st stage :446字节 1.5 stage:放在MBR后面的扇区

要想进到第二阶段,要识别/boot分区的文件系统,446的boot loader放不下,所以才有的1.5 stage存放ko文件

  secondary boot loader:2nd stage,分区文件  /boot/grub

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(借助于ramdisk加载驱动)

    以只读方式挂载根文件系统

    运行用户空间的第一个应用程序:/sbin/init

ramdisk-->ramfs提高速度

centos5:initrd

  工具程序:mkinitrd

centos6,7:initramfs

  工具程序:mkinitrd,dracut

  

centos6启动流程

1.加载BIOS的硬件信息,获取第一个启动设备

2.读取第一个启动设备MBR的引导加载程序(grub)的启动信息

3.加载核心操作系统的核心信息,核心开始解压缩,并尝试驱动所有的硬件设备

4.核心执行init程序,并获取默认的运行信息

5.init程序执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件

6.启动核心的外挂模块

7.init执行运行的各个批处理文件(scripts)

8.init执行/etc/rc.d/rc.local

9.执行/bin/login程序,等待用户登录

10.登录之后开始以shell控制主机

init程序的类型:

  upstart:init,centos6

    配置文件:/etc/inittab,/etc/init/*.conf

  systemd:systemd,centos7

    配置文件:/usr/lib/systemd/system

        /etc/systemd/system

运行级别:为系统运行或维护等目的而设定;0:6;7个级别

  0:关机  halt (Do NOT set initdefault to this)

  1:单用户模式(root自动登录),single,维护模式  Single user mode

  2.多用户模式,启动网络功能,但不会启动NFS;维护模式  Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not have networking)

  3.多用户模式,正常模式;文本界面  Full multiuser mode

  4.预留级别;可同3级别  unused

  5.多用户模式,正常模式;图形界面  X11

  6.重启  reboot (Do NOT set initdefault to this)

默认级别:3:5

切换级别:init #

查看级别:runlevel;who -r

init读取其初始化文件:/etc/inittab

  初始运行级别(RUN LEVEL)

  系统初始化脚本

  对应运行级别的脚本目录

  捕获某个关键字顺序

  定义UPS电源终端/回复脚本

  在虚拟控制台生成getty

  在运行级别5初始化x

centos6 /etc/inittab和相关文件

  /etc/inittab

    设置系统默认的运行级别

    id:3:initdeafult:

  /etc/init/control-alt-delete.conf

  /etc/init/tty.conf

  /etc/init/start-ttys.conf

  /etc/init/rc.conf

  /etc/init/prefdm.conf

/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/fsatab文件中定义的文件系统

  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.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

说明:rc N  意味着读取/etc/rc.d/rcN.d/

  K*:K##*:##运行次序;

  S*;S##*:##运行次序

chkconfig命令:

查看服务在所有级别的启动或关闭设定情况

  chkconfig [--list][name]

添加:

  chkconfig --add name

  centos5版本:sysv的服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d(centos6版本:upstart的服务脚本放置于/etc/init.d)

删除:

  chkconfig --del name

修改指定的链接类型

  chkconfig [--level levels] name <on|off|reset>

  --level LLLL:指定要设置的级别;省略时表示2345

服务脚本的编写

    #!/bin/bash

    ##chkconfig:LLLL nn nn

    LLLL:表示初始在那个级别下启动,-表示都不启动

    示例:

实验:

  1.centos6和7上/boot/initramfs-3.10.0-123.el7.x86_64.img文件损坏的修复方法

  按ESC用光盘引导,进入救援模式

  chroot /mnt/sysimage

  mkinitrd /boot/initramfs-`uname -r`.img `uname -r`

  sync

  exit

  exit

  reboot

  2.centos6和7上/boot/vmlinuz-3.10.0-123.el7.x86_64文件损坏的修复方法

  从光盘中拷一份vmlinuz-`uname -r`文件到/boot下

  3.删除/boot下的所有文件,不包括目录,修复系统

原文地址:https://www.cnblogs.com/hjmLinux/p/12599945.html