Linux系统初始流程

一、0S(内核的功能)：平台类软件(通用软件)

进程管理：进程调度器(scheduler)维持一个任务结构(task_struct)

内存管理：如何使用线性地址空间，如何分段，如何分页，如何避免内存(页内，页外)碎片等

I/O管理：给设备提供驱动程序，以及让各设备注册I/O，完成中断

文件系统：ext4，reiserfs，xfs

驱动程序：驱动硬件设备

安全相关：SELinux，加密解密库

二、内核设计的两大流派

1、单内核设计(单一体系结构)：将所有功能都做成一个整体在内核中

Linux是单内核(兼具微内核的特性)：

模块化设计：核心+外围功能性模块组成

.ko:kernel object

内核支持动态装卸载模块

2、微内核(多体系结构)：将各功能做成内核子系统

Windows是微内核：更适合线程类的编程

3、进程由fork()而来，而init负责管理用户空间的进程，这也是之所以init的PID(进程ID)号永远为1的原因,/sbin/init可执行文件

三、Linux系统的初始化流程

1、POST(Power On Self Test)加电自检:ROM+RAM

2、BIOS：Boot Sequence(启动次序)

3、MBR:

前446KB：bootloader

LILO:Linux Loader

不能引导位于1024 Cylinder以后的分区中的OS

GRUB:GRand Unified Bootloader

1st stage：位于MBR中，为了引导2nd stage

1.5 stage：位于boot基本磁盘分区中，为识别内核文件所在的文件系统提供文件系统识别扩展

2nd stage：位于boot基本磁盘分区中，GRUB的引导程序

boot分区大小：

CentOS5:100M

CentOS6:200M

Grub的功能：

选择要启动的内核或系统

交互式接口

基于密码的保护

grub.conf配置文件语法：

default=#：指定默认启动的内核或OS

timeout=#：等待用户选择要启动的内核或OS的时长，单位为秒

splahimage=/path/to/splashimage_file:指定使用的背景图片

hiddenmenu：隐藏菜单

title

root(hd0,0)

(Device,Part)

Device表示方式：在gurb中，全部以hd开头，并紧跟一个数字做各磁盘设备的标记，从0开始编号

Part：表示方式，代表分区，从0开始编号

kernel

指定内核文件及传递给内核的参数

参数：ro root=/path/to/DEVICE quiet(初始化信息以静默模式，不再输出)

initrd

文件：通常为cpio归档，并使用gzip压缩；通常以img作为文件名后缀

grub的安装：

第一种方式：

# grup

grub> root (hd#,#)

grub> setup (hd#)

grub> quit

第二种方式:

# chroot /mnt/sysimage

# grub-install --root-directory=/ /dev/sda(指磁盘)

然后64KB：分区表

最后2KB：5A(特殊标记，用来表示分区表是否有效)

kernel文件：必须要放在基本磁盘分区上(CentOS5:initrd,CentOS6:initramfs)

4、/sbin/init

/lib/modules

initrd:

rd：ram disk，把内存当做磁盘来使用

/sbin/init:

/etc/inittab

/etc/rc.d/rc.sysinit脚本

(CentOS5:/etc/inittab,CentOS6:/etc/init/*.conf)

init:

CentOS 5：SysV格式的系统初始化程序

串行化：A --> B --> C

需要A启动完成后才能启动B，B启动完成后才能启动C

CentOS 6：Upstart并不兼容SysV

基于dbus通信

并行初始化：A启动了不用等到A启动完成就启动B

/etc/inittab中定义的操作：

设定默认运行级别

指定系统运行的初始脚本

启动指定级别下的要启动的服务，并关闭需要停止的服务

/etc/init.d/

/etc/rc.d/rcN.d(0-6)

S##

K##

定义Ctrl+Alt+Delete组合的动作

初始化字符终端

终端：对应的设备

/dev/tty#,/dev/ttyS#,/dev/console,/dev/pts/#

调用：login-->/etc/issue

启动图形终端

X-Window,调用桌面管理器

CentOS 7：SystemD参考了OS X中并行初始化的特性，又能完全兼容SysV

5、系统初始化脚本/etc/rc.d/rc.sysinit

设置主机名

打印文本欢迎信息

激活SELinux和udev

激活swap

挂载/etc/fstab定义的本地文件系统

检测根文件系统并对其以读写方式重新挂载

设置系统时钟

挂载键盘映射

根据/etc/sysctl.conf设置内核参数

激活RAID和LVM设备

清理操作