CentOS 6 的啟動管理

Linux 組成

• kernel 實現進程管理、內存管理、網絡管理、驅動程序、文件系統、安全功能等功能
• rootfs 包括程序和 glibc 庫

  ? 程序：二進制執行文件

  ? 庫：函數集合, function, 調用接口（頭文件負責描述）

內核設計流派

• 宏內核(monolithic kernel)：又稱單內核和強內核，Unix，Linux
  把所有系統服務都放到內核里，所有功能集成于同一個程序，分層實現不同功能，系統龐大復雜， Linux其實在單內核內核實現了模塊化，也就相當于吸收了微內核的優點
• 微內核(micro kernel)：Windows，Solaris，HarmonyOS
  簡化內核功能，在內核之外的用戶態盡可能多地實現系統服務，同時加入相互之間的安全保護，每種功能使用一個單獨子系統實現，將內核功能移到用戶空間，性能差

1.3 CentOS 6啟動流程

CentOS 6 啟動流程

1. 加載BIOS的硬件信息，獲取第一個啟動設備
2. 讀取第一個啟動設備MBR的引導加載程序(grub)的啟動信息
3. 加載核心操作系統的核心信息，核心開始解壓縮，并嘗試驅動所有的硬件設備
4. 核心執行init程序，并獲取默認的運行信息
5. init程序執行/etc/rc.d/rc.sysinit文件，重新掛載根文件系統
6. 啟動核心的外掛模塊
7. init執行運行的各個批處理文件(scripts)
8. init執行/etc/rc.d/rc.local
9. 執行/bin/login程序，等待用戶登錄
10. 登錄之后開始以Shell控制主機

硬件啟動POST

POST：Power-On-Self-Test，加電自檢，是BIOS功能的一個主要部分。負責完成對CPU、主板、內存、硬盤子系統、顯示子系統、串并行接口、鍵盤等硬件情況的檢測

主板的ROM：BIOS，Basic Input and Output System，保存著有關計算機系統最重要的基本輸入輸出程序，系統信息設置、開機加電自檢程序和系統啟動自舉程序等

主板的RAM：CMOS互補金屬氧化物半導體，保存各項參數的設定，按次序查找引導設備，第一個有引導程序的設備為本次啟動設備

bootloader

grub 功能和組成

bootloader: 引導加載器，引導程序

• windows: ntloader，僅是啟動OS
• Linux：功能豐富，提供菜單，允許用戶選擇要啟動系統或不同的內核版本；把用戶選定的內核裝載到內存中的特定空間中，解壓、展開，并把系統控制權移交給內核

Linux的bootloader

• LILO：LInux LOader
• GRUB: GRand Unified Bootloader, CentOS 6 GRUB 0.97: GRUB Legacy， CentOS 7 以后使用GRUB 2.02

GRUB 啟動階段

• primary boot loader :

  1st stage：MBR的前446個字節)

  1.5 stage： mbr 之后的扇區，讓stage1中的bootloader能識別stage2所在的分區上的文件系統

• secondary boot loader ：2nd stage，分區文件/boot/grub/

CentOS 6 grub 安裝

安裝grub：

(1) grub-install 安裝grub stage1和stage1_5到/dev/DISK磁盤上，并復制GRUB相關文件到 DIR/boot目錄下

grub-install --root-directory=DIR /dev/DISK

(2) grub
grub> root (hd#,#)
grub> setup (hd#)

grub legacy 管理

配置文件：/boot/grub/grub.conf ramfs 提高速度
CentOS 5 /boot/initrd-VERSION-release.img
CentOS 6 以后版本 /boot/initramfs-VERSION-release.img

• 模塊文件：/lib/modules/VERSION-release

  ramdisk文件的制作：

• mkinitrd命令

mkinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

• dracut命令

dracut /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r) 

init初始化

POST –> BootSequence (BIOS) –> Bootloader(MBR) –> kernel(ramdisk) –> rootfs(只讀) –> init（systemd）

init程序的類型：

SysV: init, CentOS 5之前
配置文件：/etc/inittab
Upstart: init,CentOS 6
配置文件：/etc/inittab, /etc/init/*.conf
Systemd：systemd, CentOS 7
配置文件：/usr/lib/systemd/system
/etc/systemd/system

運行級別

運行級別：為系統運行或維護等目的而設定；0-6：7個級別，一般使用3, 5做為默認級別

0：關機
1：單用戶模式(root自動登錄), single, 維護模式
2：多用戶模式，啟動網絡功能，但不會啟動NFS；維護模式
3：多用戶模式，正常模式；文本界面
4：預留級別；可同3級別
5：多用戶模式，正常模式；圖形界面
6：重啟

切換級別：

init #

查看級別：

runlevel 
who -r

定義運行級別

/etc/inittab

CentOS 5 的inittab文件還定義以下內容

初始運行級別(RUN LEVEL)
系統初始化腳本
對應運行級別的腳本目錄
捕獲某個關鍵字順序
定義UPS電源終端/恢復腳本
在虛擬控制臺生成getty
在運行級別5初始化X

CentOS 5 的inittab文件每一行格式：

id:runlevel:action:process

id：是惟一標識該項的字符序列
runlevels： 定義了操作所使用的運行級別
action： 指定了要執行的特定操作
         wait: 切換至此級別運行一次
         respawn：此process終止，就重新啟動之
         initdefault：設定默認運行級別；process省略
         sysinit：設定系統初始化方式
process：定義了要執行的進程

范例：CentOS 5 的inittab文件

id:5:initdefault:
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
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
ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now
pf::powerfail:/sbin/shutdown -f -h +2 "Power Failure; System Shutting Down”
pr:12345:powerokwait:/sbin/shutdown -c "Power Restored; Shutdown Cancelled”
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
x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon

CentOS 6 /etc/inittab和相關文件

CentOS 6 init程序為 upstart, 其配置文件/etc/inittab, /etc/init/*.conf，配置文件的語法 遵循 upstart配置文件語法格式，和CentOS5不同

/etc/inittab 設置系統默認的運行級別
/etc/init/control-alt-delete.conf
/etc/init/tty.conf
/etc/init/start-ttys.conf
/etc/init/rc.conf
/etc/init/prefdm.conf

初始化腳本 sysinit

/etc/rc.d/rc.sysinit:

系統初始化腳本功能

(1) 設置主機名
(2) 設置歡迎信息
(3) 激活udev和selinux 
(4) 掛載/etc/fstab文件中定義的文件系統
(5) 檢測根文件系統，并以讀寫方式重新掛載根文件系統
(6) 設置系統時鐘
(7) 激活swap設備
(8) 根據/etc/sysctl.conf文件設置內核參數
(9) 激活lvm及software raid設備
(10)加載額外設備的驅動程序
(11)清理操作

服務管理

service 命令：手動管理服務

service 服務 start|stop|restart
service --status-all

/etc/rc.d/rc 控制服務腳本的開機自動運行

for srv in /etc/rc.d/rcN.d/K*; do
    $srv stop
done
for srv in /etc/rc.d/rcN.d/S*; do
    $srv start
done

說明：rc N –> 意味著讀取/etc/rc.d/rcN.d/
K: K##：##運行次序；數字越小，越先運行；數字越小的服務，通常為依賴到別的服務
S: S##：##運行次序；數字越小，越先運行；數字越小的服務，通常為被依賴到的服務

配置服務開機啟動

• chkconfig命令
• ntsysv命令

chkconfig 命令管理服務

#查看服務在所有級別的啟動或關閉設定情形：
chkconfig [--list] [name]

#添加服務
SysV的服務腳本放置于/etc/rc.d/init.d (/etc/init.d)
#!/bin/bash
chkconfig: LLLL nn nn  #LLLL 表示初始在哪個級別下啟動，-表示都不啟動
description : 描述信息

chkconfig --add name

#刪除服務
chkconfig --del name

#修改指定的運行級別
chkconfig [--level levels] name <on|off|reset>
說明：--level LLLL: 指定要設置的級別；省略時表示2345

范例:

[root@centos6 ~]#vim /etc/init.d/testsrv 
[root@centos6 ~]#cat  /etc/init.d/testsrv 
#!/bin/bash
#chkconfig: - 96 3
#description: test serivce script

. /etc/init.d/functions
start(){
        touch /var/lock/subsys/testsrv
    action "Starting testsrv"
    sleep 3
}
stop() {
       rm -f /var/lock/subsys/testsrv
       action "Shutting down testsrv"
}
restart(){
    stop
    start
}
status(){
    if [ -e /var/lock/subsys/testsrv ] ;then
        echo  "testsrv is running..."
    else 
            echo "testsrv is stopped"
        fi
} 

case $1 in 
start)
    start
    ;;
stop)
    stop
    ;;
restart)
    restart
    ;;
status)
    status
    ;;
*)
    echo "Usage: /etc/init.d/testsrv {start|stop|restart|status}"
    ;;
esac
[root@centos6 ~]#chmod +x  /etc/init.d/testsrv 
[root@centos6 ~]#chkconfig --add testsrv
[root@centos6 ~]#chkconfig --list testsrv
testsrv         0:off   1:off   2:off   3:off   4:off   5:off   6:off

非獨立服務

服務分為獨立服務和非獨立服務

瞬態（Transient）服務被超級守護進程 xinetd 進程所管理，也稱為非獨立服務

進入的請求首先被xinetd代理

配置文件：

/etc/xinetd.conf
/etc/xinetd.d/<service>

用chkconfig控制非獨立服務開機啟動
示例：chkconfig tftp on

開機啟動文件 rc.local

/etc/rc.d/rc.local

注意：正常級別下，最后啟動一個服務S99local沒有鏈接至/etc/rc.d/init.d一個服務腳本，而是指向了/etc/rc.d/rc.local腳本
不便或不需寫為服務腳本放置于/etc/rc.d/init.d/目錄，且又想開機時自動運行的命令，可直接放置于/etc/rc.d/rc.local文件中
/etc/rc.d/rc.local在指定運行級別腳本后運行

CentOS 啟動過程總結

/sbin/init –> (/etc/inittab) –> 設置默認運行級別 –> 運行系統初始腳本、完成系統初始化 –> (關閉對應下需要關閉的服務)啟動需要啟動服務 –> 設置登錄終端

參看：http://s4.51cto.com/wyfs02/M02/87/20/wKiom1fVBELjXsvaAAUkuL83t2Q304.jpg

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