二十四、系统启动流程
? CentOS 5和6的启动流程 整个系统某一时刻要么执行内核代码,要么在执行rootfs某个路径下某个应用程序的某个用户代码 linux :kernel+rootfs kernel :进程管理、内存管理、网络管理 一、 kernel的功能 ????1、输出系统调用 ????2、实现tcp/ip,文件系统 ????3、协调硬件工作 ????4、模块化装载驱动,让硬件工作 ? 进程管理:(创建、调度、销毁、进程结构体、task struct、tast list、虚拟内存空间和地址、物理内存空间和地址、常驻内存集、虚拟内存集、进程间通信IPC机制、内核多任务工作、进程的类型、结构、定义、进程的状态) 创建进程和销毁进程系统调用 ? 网络管理(网络定义、CSMA/CD、PARC实验室、网络拓扑、网桥和交换机隔离冲突产生广播(MAC表)、MAC、路由器隔离广播域(路由表)、IP协议、分类、子网掩码的作用、ARP协议和攻击方式?、广域网和城域网、端口号作用、进程间通信、URL、ISO的OSI模型、如何将主机接入网络 创建、绑定、监听socket(多路复用)) 内核中实现tcp/ip协议,通过系统调用输出 ? 内存管理(申请内存、释放内存) 通过系统调用完成? ? 文件系统?(文件系统中识别一切皆是文件,按名存取,交换分区,日志型文件系统和非日志型文件系统,格式化,VFS,)通过系统调用open() read() write() ? 安全管理: selinux,权限模型 驱动程序 ? 二、 为什么会用到rootfs? linux系统运行需要路径完成,目录格式在FHS中定义。不同路径提供完成不同的功能,/bin,/sbin开机所需的程序,/lib,/lib64开机程序所依赖的库 ? 库和二进制程序的区别 相同:都是程序
不同:
库: 没有执行入口,只能作为有执行入口程序的片段运行,与运行的程序一块存活(函数的生命周期)
二进制程序有执行入口
? 程序开发调用的库?和?源码编译为二进制程序运行时加载至共享内存中的库不相同 程序开发时,调用syscall二次封装的库(Glibc库 gun/libc)及查看头文件 glibc库的位置: /usr/lib,/usr/lib64,/lib,/lib64 头文件:记录库的数量和有多少个调用的函数库,函数名,及可向函数传递的参数 库:函数集合,functions 功能 函数:代码片段,函数可以接受参数,完成灵活多样的功能 函数名:方便使用代码就为其取了一个名字 ????调用函数:即为调用函数名,完成功能 ????调用接口:即为功能入口或功能的名字 ? 依据库被调用执行后是否有执行结果返回对库调用进行分类 ????过程调用:没有返回值,procedure ????函数调用:有返回值:function ? ?操作系统的组成:kernel + 程序(【程序运行时所依赖的】库+二进制程序) ? 三、内核 kernel设计流派 ? ?单内核:所有功能在内核单个进程中以线程实现。稳定,效率高。如果任何一处出故障,全体崩溃。(Linux) ? ?微内核:每种功能使用一个单独子系统实现。不稳定,效率低。任何处出故障不影响全局,可单模块修复。(Windows,Solaris) ? ? ?微内核理论比单内核更为先进,但是微内核多个子系统间的协调过于复杂,所以单内核和微内核设计思想或建构方式不分伯仲。 ???? Linux内核特点 ????1、进程轻量,轻量到相当于微内核中线程线程的概念。 ????2、进程中类似于轻量级进程模式运行进程,进程称为thread ????3、linux线程实现与windows、Solaris不一样 ????4、当有人质疑Linux使用单内核时,linus曾说:只要linux能跑起来,而且没有什么严重的问题,我们就应该让它进行下去,毕竟稳定压倒一切 ????5、吸收微内核设计:支持模块化设计:内核中模块 .ko (kernel object) 程序调用的库 .so (share object) 模块相当于程序的库的概念,只是模块只能被kernel调用。库只能被程序调用 ????6、更多硬件、协议、文件系统运行 7、支持模块的动态装载和卸载 ? kernel组成 ????核心文件: /boot/vmlinuz-VERSION-release ????? ???ramdisk: (安装系统后由安装程序生成) ???????? ???? CentOS 5: /boot/initrd-1.2.3-1.OS.CPU.img ?????????? ?? CentOS 6+: /boot/initramfs-1.2.3-1.OS.CPU.img ????模块文件: /lib/modules/VERSION-release? 与核心文件VERSION-release版本保持一致 内核文件:/lib/modules/VERSION-release?/kernel ? ?四、CentOS x86平台 启动流程 ? ? 4.1、POST加电自检 ? 加电 -- CPU自举(CPU找到ROM特定地址空间中的特定指令,CPU运行指令,完成硬件自检)-- 显示BIOS界面 ? 4.2、Boot Sequence(MBR) ? ? 按次序查找各引导设备,第一个有引导程序的设备即为本次启动用到设备 ???? ? ?如果存储设备都没有MBR,到网络设备时: ????????1、通过网卡发送广播,找到dhcp服务器,获取一个IP地址 ????????2、并通过dhcp获得能够传递过来一个引导加载程序的文件服务器(tftp) ????????3、传递引导程序过来,完成系统引导 ? MBR工作(系统引导) ????引导加载器:MBR=446(bootloader) + 64(fat) + 2 SSAA ? ????作用提供一个菜单,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,解压、展开,并把系统控制权移交给内核 ????引导加载器分类: ????????Windows?NT Loader?(New Technology) ????????Linux? ????????????LILO?Linux Loader?古老,无法加载1024后的柱面,现多用于嵌入式 ????????????grub:grand uniform boot?统一引导加载器(Linux,Windows,BSD),突破LILO限制 ????????????????grub1 CentOS5,6 0系 ????????????????grub2 CentOS 7 1系 ? ????Step1: 找到MBR时,运行MBR中的bootload进入1 ????Step1.5:是分区的文件系统的驱动。 step1.5在MBR后面的一段空间中,1完成后自动运行1.5 ????Step2:进入分区,运行grub程序,根据配置显示菜单,根据用户选择的内核,和ramdisk,加载至内存。移交控制权给内核 ? 4.3、Kernel工作 ?自身初始化内核自动解压、展开 ????1、探测可识别到的所有硬件设备; ????2、加载驱动(包括从ramdisk中加载驱动) 3、以只读方式挂载根文件系统 5、运行用户空间的第一个应用程序:/sbin/init ? ? ? 内核特性之一:使用缓冲和缓存来加速对磁盘上的文件访问: ????????????ramdisk分类 ????????????????CentOS 5: ramdisk 在内存中当作磁盘,当内核挂载根时,需要再一次缓冲ramdisk initrd? ,? ? 工具程序:mkinitrd ????????????????CentOS 6,7: ramfs 在内存中当作文件系统,直接挂载 initramfs, 工具程序:mkinitrd(已放弃),dracut ???????????? 4.4、只读切换挂载rootfs ? 4.5、启动init ????????????init分类 ????????????????CentOS 5 System V init (1、进程切换,2、进程依赖 。 串行启动进程) ????????????配置文件:/etc/inittab ? ????????????????CentOS 6 Ubuntu upstart --> init (dbus:进程间通信基于BUS总线。基于dbus机制,没有依赖。接近并行启动进程 ) ????????????配置文件: /etc/inittab,/etc/init/*.conf (未使用该配置文件启动)? ?/etc/init.d/* 脚本启动 ? ????????????????CentOS 7 MAC/OS---> systemd (1、不借助bash解释器 ,systemd能完成初始化[仅启动需要的进程,不需要的进程,假启动,在需要访问此进程时,都会启动]) ????????????配置文件: /etc/systemd/system,/usr/lib/systemd/system ???????????????? ????CentOS5,6: service ????CentOS 7: systemctl ? 4.6、init程序初始化 1、设置主机名 2、设置欢迎信息 baner 3、激活udev和selinux 4、挂载/etc/fstab文件中定义的文件系统 ? 5、检测根文件系统,并以读写挂载文件系统 6、设置系统时钟? 7、激活swap设置 8、根据/etc/sysctl.conf文件设置内核参数 9、激活lvm2及software RAID 10、加载额外设备的驱动 11、清理操作 ? ?小结:/sbin/init ---》(/etc/inittab)--->设置默认运行级别 --->运行系统初始脚本、完成系统初始化 --->关闭对应下需要关闭的服务,启动需要启动的服务 --->设置登录终端 ? CentOS 6启动区别? (ubunt研发) 运行级别:为了系统的运行或维护等应用目的而设定 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 ?默认级别:3,5 切换级别: init # 查看级别: runlevel? 或 who -r? 注意: 多数的桌面的linux系统缺省的runlevel是5,用户登陆时是图形界面,而多数的服务器版本的linux系统缺省的runlevel是3,用户登陆时是字符界面,runlevel 1和2除了调试之外很少使用,runlevel s和S并不是直接给用户使用,而是用来为Single user mode作准备。 ? [[email?protected] ~]$ runlevel N 3 后者代表当前的runlevel,前者代表之前的runlevel,如果runlevel自开机后一直没有改变过,则前者为字母N。 ? 配置文件: /etc/inittab? ? id:runlevel:action:process action :? ?wait 切换至此级别运行一次; respawn:此process终止,就重新启动之; initdefault :设定默认运行级别,process省略; sysinit:完成系统初始化
????程序: upstart ????配置文件: /etc/inittab 切割成/etc/init/*.conf ????????注意: /etc/init/*.conf文件语法 遵循? upstart配置文件语法格式 ? 说明:rc? 0 ---> 意味着读取/etc/rc.d/rc0.d/ K*? : K##*? ?##运行次序,数字越小,越先运行;数字越小的服务,通常为依赖到别的服务; S*? : S##*? ?##运行次序,数字越小,越先运行;数字越小的服务,通常为依赖到别的服务; #!/bin/sh # # NetworkManager: NetworkManager daemon # # chkconfig: - 23 84 所有级别 chkconfig 命令 查看服务在所有级别的启动或关闭设定情形: chkconfig? [--list]? [name] 添加 : SysV的服务脚本放置于 /etc/rc.d/init.d (/etc/init.d) chkconfig --add? name ? 删除: chkconfig? --del? name 修改制定的链接类型: chkcofnig [--level ] name? <on|off|reset> --level? ### :制定要设置的级别:省略时表示2345 ?chkconfig 命令参考 :http://note.youdao.com/noteshare?id=c151989eaa65a0d87a1ca4089c0e854a&sub=17478E269CA54395AD1192BE12A10743 ? 注意:正常级别下,最后启动一个服务S99local没有链接至/etc/rc.d/init.d一个服务脚本,而是指向了/etc/rc.d/rc.local脚本; 因此,不便或不需写为服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d/目录,且又想开机时自动运行的命令,可直接放置于/etc/rc.d/rc.local文件中。 ? ?4.7、终端 ?用户登录之前shell程序是不会启动的,启动的是登录程序 ? ?tty.conf 与终端相关 ????rc.conf 启动服务 ????rcS.conf 初始化 详细centos6系统启动流程 :http://note.youdao.com/noteshare?id=b6c9a064fafa9781aa1bb2a934d91393&sub=FCA25BC0C7D54FD6A8A1B656B8E08CF0 (编辑:李大同) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |