Linux 系统启动过程
Linux系统启动时,我们会看到许多启动信息,其实过程并不复杂,大致可以分为6个阶段:
·内核的引导
·运行init
·运行级别
·系统初始化
·建立终端
·用户登录系统
- 内核引导
当计算机打开电源后,首先是BIOS的开机自检,按照BIOS设置第一启动项来启动,默认一般是硬盘启动。
操作系统接管硬件,之后读入/boot目录下的内核文件。
- 运行init
init进程是系统所有进程的起点,是系统所有进程中的父进程,也是系统启动时第一个需要启动的进程。没有这个进程,系统的其他任何进程都不会启动。
Init进程首先需要读取配置文件 /etc/inittab
- 运行级别
许多程序需要开机启动。比如windows系统中的服务,在linux中叫做守护进程daemon。
init进程任务就是去一一启动这些系统需要启动的程序。
当然,不同的场合需要启动不同的程序。比如用做服务器时需要启动apache;用做桌面就不需要了。
Linux 允许为不同的场合,运行不同的开机程序,我们称之为“运行级别(runlevel)”。也就是说启动系统时,根据运行级别,确定要运行哪些程序。
Linux系统有7个运行级别:
·运行级别0:系统停机状态,系统默认运行级别不能为0,否则系统不能正常启动;
·运行级别1:单用户工作状态,root权限,用户系统维护,禁止远程登录;
·运行级别2:多用户运行状态,没有NFS;
·运行级别3:完全的多用户状态,有NFS,登录后进入控制台命令模式;
·运行级别4:系统未使用,保留;
·运行级别5:X11控制台,登陆后进入图形GUI模式;
·运行级别6:系统正常关闭并重启,默认运行级别不能设为6,否则系统无限重启;
- 系统初始化
在init的配置文件中有这么一行:si::sysini:/etc/rc.d/rc.sysinit 它调用执行了/etc/rc.d/rc.sysinit,而rc.sysinit是bash的一个shell脚本,它主要完成一些系统的初始化工作,rc.sysinit是每一个运行级别都要首先运行的重要脚本。
它主要完成的工作有:激活交换分区,检查磁盘,加载硬件模块以及一些其他需要优先执行的任务。
这一行表示以5为参数运行/etc/rc.d/rc,/etc/rc.d/rc是一个shell脚本,它接受5作为参数,去执行/etc/rc.d/rc5.d/目录下的所有的rc启动脚本,/etc/rc.d/rc5.d/目录中的这些启动脚本实际上是一些连接文件,而不是真正的启动脚本,真正的启动脚本实际上都是放在/etc/rc.d/init.d/目录下。
而这些rc启动脚本有着类似的用法,他们一般能接收start、stop、retart、status等参数。
/etc/rc.d/rc5.d/中的rc启动脚本通常是K或者S打头的连接文件,对于以S开头的启动脚本,将以start参数来运行。
而如果发现存在相应的脚本也存在K打头的连接,而且已经处于运行状态了(以/var/lock/subsys/下的文件作为标志),则将首先以stop为参数停止这些已经启动了的守护进程,然后在重新运行。
这样做是为了保证当init改变运行级别时,所有相关的守护进程都将重启。
至于在每个运行级别中运行哪些守护进程,用户可以通过chkconfig或者setup中的”System Services”来自行设定。
- 建立终端
rc执行完毕后,返回init。
这是系统的各个守护进程已经启动完毕,系统的基本环境也已经设置完成。
Init接下来会打开6个终端,以便用户登录系统。在inittab中的6行就定义了个终端:
从上面可以看出在2、3、4、5的运行级别中都将以respawn方式运行mingetty程序,mingetty程序能打开终端、设置模式。
同时它会显示一个文本登录界面,这个界面就是我们经常看到的登录界面,在这个登录界面中会提示用户输入用户名,而用户输入的用户将作为参数传给login程序来验证用户的身份。
- 用户登录系统
一般来说,用户登录的方式有三种:
·命令行登录
·ssh登录
·图形界面登录
对于运行级别为5的图形方式用户来说,他们的登录是通过一个图形化的登录界面。
登录成功后可以直接进入KDE、Gnome、XFACE等窗口管理器。
本文主要讲的是文本方式登录的情况:当我们看到minigetty的登录界面时,我们就可以输入用户名和密码来登录系统了。
Linux的账号验证程序是login,login会接收minigetty传来的用户名作为用户名参数,然后login会对用户名进行分析,如果用户名不是root,且存在/etc/nologin文件,login将输出nologin文件的内容,然后退出。
这通常用来系统维护时防止非root用户登录。只有/etc/securetty中登记了的终端才允许root用户登录,如果不存在这个文件,则root可以在任何终端上登录。
/etc/usertty文件用于对用户作出附件访问限制,如果不存在这个文件,则没有其他限制。
- 图形模式和文字模式
Linux预设提供了六个命令窗口终端供用户登录
默认登录的第一个窗口为tty1,其他分别为tty2~6,可以按住Ctrl+Alt+F1~F6来切换。
如果安装了图形界面则按Ctrl+Alt+F7切换。
- Linux关机和重启
在linux领域,大多数是用在服务器上,很少会关机。Linux服务器一般可以好几年不用关机或重启,除非遇到特殊情况。
正确的关机流程:sync > shutdown > reboot > halt
Shutdown关机指令有多种方式,可以man shutdown来看一下帮助文档。
sync 将数据由内存同步到硬盘中,关机前必操作,防止数据未保存至硬盘
shutdown 关机指令,需要配合参数使用
shutdown –h 10 ‘10分钟后关机’ 这个命令告诉所有用户,10分钟后将关闭系统 并在所有登录用户的当前屏幕中显示。
shutdown -h now 立即关闭系统
shutdown -h 21:00 系统将在21:00关机
shutdown -h +10 系统将在10分钟后关闭
shutdown -r now 立即重启系统
shutdown -r +10 系统将在10分钟后重启
reboot 立即重启系统
poweroff 立即关闭系统
half 立即关闭系统,和poweroff、shutdown –h now一样
init 0 立即关闭系统
init 6 立即重启系统
总结:
不管是重启系统还是关闭系统,首先要运行sync命令,把内存中的数据写入磁盘中。