简单的介绍下linux的系统启动流程,方便我们深入了解linux操作系统,对排除linux系统故障进行帮助

Linux系统的加载流程

启动第一步--加载BIOS

当你打开计算机电源,计算机会首先加载BIOS信息,BIOS信息是如此的重要,以至于计算机必须在最开始就找到它。这是因为BIOS中包含了CPU的相关信息、设备启动顺序信息、硬盘信息、内存信息、时钟信息、PnP特性等等。在此之后,计算机心里就有谱了,知道应该去读取哪个硬件设备了。

启动第二步--读取MBR

众所周知,硬盘上第0磁道第一个扇区被称为MBR,也就是Master Boot Record,即主引导记录,它的大小是512字节,别看地方不大,可里面却存放了预启动信息、分区表信息。
系统找到BIOS所指定的硬盘的MBR后,就会将其复制到0×7c00地址所在的物理内存中。其实被复制到物理内存的内容就是Boot Loader,而具体到你的电脑,那就是lilo或者grub了。

启动第三步--Boot Loader

Boot Loader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序,我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,以便为最终调用操作系统内核做好一切准备。
Boot Loader有若干种,其中Grub、Lilo和spfdisk是常见的Loader。
我们以Grub为例来讲解吧,毕竟用lilo和spfdisk的人并不多。
系统读取内存中的grub配置信息(一般为menu.lst或grub.lst),并依照此配置信息来启动不同的操作系统。

启动第四步--加载内核

根据grub设定的内核映像所在路径,系统读取内存映像,并进行解压缩操作。此时,屏幕一般会输出“Uncompressing Linux”的提示。当解压缩内核完成后,屏幕输出“OK, booting the kernel”。
系统将解压后的内核放置在内存之中,并调用start_kernel()函数来启动一系列的初始化函数并初始化各种设备,完成Linux核心环境的建立。至此,Linux内核已经建立起来了,基于Linux的程序应该可以正常运行了。

启动第五步--用户层init依据inittab文件来设定运行等级

内核被加载后,第一个运行的程序便是/sbin/init,该文件会读取/etc/inittab文件,并依据此文件来进行初始化工作。
其实/etc/inittab文件最主要的作用就是设定Linux的运行等级,其设定形式是“:id:5:initdefault:”,这就表明Linux需要运行在等级5上。Linux的运行等级设定如下:

  • 0:关机
  • 1:单用户模式
  • 2:无网络支持的多用户模式
  • 3:有网络支持的多用户模式
  • 4:保留,未使用
  • 5:有网络支持有X-Window支持的多用户模式
  • 6:重新引导系统,即重启

启动第六步--init进程执行rc.sysinit

在设定了运行等级后,Linux系统执行的第一个用户层文件就是/etc/rc.d/rc.sysinit脚本程序,它做的工作非常多,包括设定PATH、设定网络配置(/etc/sysconfig/network)、启动swap分区、设定/proc等等。如果你有兴趣,可以到/etc/rc.d中查看一下rc.sysinit文件,里面的脚本够你看几天的。

启动第七步--启动内核模块

具体是依据/etc/modules.conf文件或/etc/modules.d目录下的文件来装载内核模块。

启动第八步--执行不同运行级别的脚本程序

根据运行级别的不同,系统会运行rc0.d到rc6.d中的相应的脚本程序,来完成相应的初始化工作和启动相应的服务。
具体位置:/etc/rc.d/

启动第九步--执行/etc/rc.d/rc.local

你如果打开了此文件,里面有一句话,读过之后,你就会对此命令的作用一目了然:

This script will be executed after all the other init scripts.
You can put your own initialization stuff in here if you don’t
want to do the full Sys V style init stuff.

rc.local就是在一切初始化工作后,Linux留给用户进行个性化的地方。你可以把你想设置和启动的东西放到这里。
启动第十步--执行/bin/login程序,进入登录状态
此时,系统已经进入到了等待用户输入username和password的时候了,你已经可以用自己的帐号登入系统了。漫长的启动过程结束了,一切都清静了…

服务

服务的种类

Linux提供了许多的服务。这些服务,可以使依照其功能和依照服务启动的方法与执行时的特性进行分类。
依照功能分类:

  • 系统服务
    —某些服务的服务对象是Linux系统本身,或者Linux系统用户,这类的服务我们称为系统服务(System Service)

  • 网络服务
    提供给网络中的其他客户端(Clients)调用使用的服务,这类的服务我们统称为网络服务(Networking Service)

依照服务启动的方法分类

  • 独立系统服务
    服务一经启动,除非因为关闭系统或者管理者手动结束,否则都将在后台执行,不管有没有被用到。这样的服务我们称为独立系统服务(Standalone Service)。 独立系统服务有时候又被称为Sys V服务 (Sys V Service)

  • 临时服务
    与独立系统服务不同,临时服务(Transient Service)平时并不会启动,而是当客户端需要时才会被启动,使用完毕会结束。

服务的管理

  • 手动的启动或停止独立系统服务

为了简化Linux服务管理的麻烦,Linux特别为每一个独立式的服务,提供了一个服务启动程序文件(Service Startup Script)。
所有的服务启动文件被储存在/etc/rc.d/init.d/目录下

  • 如何利用脚本直接管理服务
    /etc/rc.d/init.d/里面每一个文件就是某一个服务的启动程序文件,你可以直接执行某一个启动程序文件,借以来启动或者停止该服务
    不同的服务启动文件可能会有不同的动作参数:

-start: 启动这个服务

-stop: 停止这个服务

-restart: 先停止,再启动,也就是重新启动的意思。

-reload: 重载配置文件,这个参数只有在服务已经启动的状况下才 能使用。

-condrestart:有条件的重新启动,这个服务必须是已经启动的,才会被重新启动;如果这个服务尚未启动,则无须启动之。

-status: 查看目前服务的启动状态。

service命令管理方法

用法: service filename action
动作参数:

start
stop
status

守护进程

inetd是一个特殊的程序,不断监控所有通讯端口。一旦有客户端调用某一个启动文件时,这个程序就要负责启动该服务;而在客户端使用完毕后,改程序也必须要负责结束。
守护进程服务位置:/etc/xinetd.d

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service    xinetd      start/stop/status

服务的自启动

chkconfig命令主要用来更新(启动或停止)和查询系统服务的运行级信息。谨记chkconfig不是立即自动禁止或激活一个服务,它只是简单的改变了符号连接。
使用语法:

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chkconfig [--add][--del][--list][系统服务] 或 chkconfig [--level <等级代号>][系统服务][on/off/reset]

参数用法:
–add  增加所指定的系统服务,让chkconfig指令得以管理它,并同时在系统启动的叙述文件内增加相关数据。
–del  删除所指定的系统服务,不再由chkconfig指令管理,并同时在系统启动的叙述文件内删除相关数据。
–level<等级代号>  指定读系统服务要在哪一个执行等级中开启或关毕。

等级0表示:表示关机
等级1表示:单用户模式
等级2表示:无网络连接的多用户命令行模式
等级3表示:有网络连接的多用户命令行模式
等级4表示:不可用
等级5表示:带图形界面的多用户模式
等级6表示:重新启动
需要说明的是,level选项可以指定要查看的运行级而不一定是当前运行级。对
于每个运行级,只能有一个启动脚本或者停止脚本。当切换运行级时,init不会重新启动已经启动的服务,也不会再次去停止已经停止的服务。

chkconfig –list [name]:显示所有运行级系统服务的运行状态信息(on或off)。如果指定了name,那么只显示指定的服务在不同运行级的状态。
chkconfig –add name:增加一项新的服务。chkconfig确保每个运行级有一项启动(S)或者杀死(K)入口。如有缺少,则会从缺省的init脚本自动建立。
chkconfig –del name:删除服务,并把相关符号连接从/etc/rc[0-6].d删除。
chkconfig [–level levels] name:设置某一服务在指定的运行级是被启动,停止还是重置。

使用范例:

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chkconfig --list #列出所有的系统服务
chkconfig --add httpd #增加httpd服务
chkconfig --del httpd #删除httpd服务
chkconfig --list #列出系统所有的服务启动情况
chkconfig --list mysqld #列出mysqld服务设置情况
chkconfig --level 35 mysqld on #设定mysqld在等级3和5为开机运行服务,--level 35表示操作只在等级3和5执行,on表示启动,off表示关闭
chkconfig mysqld on #设定mysqld在各等级为on,“各等级”包括2、3、4、5等级