linux系统GRUB启动流程

linux系统GRUB启动流程

 

内核的设计风格：

内核的设计风格：

  • 单内核：把所有的功能都做到内核，例子：Linux (LWP) 
    linux虽然是单内核的，但它逐渐往微内核里面靠，采用了模块化的设计，核心ko和共享模块so，核心能够动态加载各种的外围的内核模块，例如内核探测到一个磁盘，这个磁盘当前没有驱动，内核探测到磁盘的特性，加载相对应得模块，加载进来。而启动加载进来的是只是核心本身。内核模块放在/lib/modules/”内核版本号命名的目录”/，内核命名：vmlinuz-版本
  • 微内核：内核很小，只有核心功能，其他功能做成子系统，当需要用到那个子系统由内核调度进来，例子：Windows, Solaris (线程)
 

虚拟文件系统：

根所在的分区叫做根文件系统rootfs，如果内核没有磁盘的驱动，那么就访问不了根文件系统了，所有的访问都是要通过根目录才可以访问，这样就访问不了/lib/modules,访问不了这个目录，就拿不到驱动，那么就有一个先后问题，要想访问磁盘，要先有驱动，而要想有驱动，就必须要能访问磁盘？

解决的办法：找一个中间人，一个文件，这个文件是动态生成的，在安装程序在安装完成以后，它会知道内核要访问的根在内核中有没有这个模块，也会知道这个磁盘到底需要哪一个驱动，然后动态生成这个中间人的文件，这么文件是一个独立文件系统，是一个根文件系统，这个是一个虚根，跟真正的根没有关系，只是临时过渡的根文件系统，可以装载到内存中，在内存中展开，将内存当磁盘来用，这个叫做ramdisk或者ramfs当内核能够访问真正的根了，挂载真正根文件系统了，让根文件系统建立起来，这个虚根就不要了，这个过程就是根切换，这个虚根的文件名initrd(ramdisk )，initramfs(ramfs)。所有这个并不一定需要的，只有当内核无法挂载根文件系统的时候才用得上

 

启动流程：

POST-->BIOS(BootSequence)-->MBR(bootloader,446)-->Kernel-->initrd(initramfs)-->(ROOTFS)/sbin/init(/etc/inittab)
  • 加载BIOS的硬件信息与进行自我测试，并依据设置取得第一个可启动的设备
  • 读取并执行第一个启动设备内的MBR的bootLoader，例如grup
  • 依据bootLoader的设置加载Kernel，kernel检测硬件与加载驱动程序
  • 在硬件驱动成功后，Kernel会主动调用init进程，而init进程会取得run-level信息
  • init执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件来准备软件执行的操作环境
  • init执行run-level的各个服务的启动
  • init执行/etc/rc.d/rc.local文件
  • init执行终端机模拟程序mingetty来启动login进程，等待用户登录

内核从某个磁盘分区上识别的，在内核还没有启动之前是没有文件系统的，所以由MBR中的BootLoader来识别内核所在的分区

 

bootloader

  • LILO: LInux LOader

  • GRUB: GRand Unified Bootloader，这个有三个阶段：

    • Stage1:装在MBR，主要是为引导第二阶段，不是引导操作系统的
    • Stage1_5: 识别常见不同类型的文件系统，这样才能在第二阶段找到/boot/grub/

    • Stage2: 真正启动操作系统，位于/boot/grub/

      • grup的配置文件grup.conf 

        default=0 # 设定默认启动的title的编号，从0开始 
        timeout=5 # 等待用户选择的超时时长，单位是秒 
        splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz # grub的背景图片 
        hiddenmenu # 隐藏菜单 
        password 明文密码 #这里使用密码的话，在刚开机的时候如果需要进入编辑，需要输入密码 
        password --md5 密文密码 # 用grup-md5-crypt生成密文的密码 
        title Red Hat Enterprise Linux Server(2.6.18-308.el5)#内核标题，或操作系统名称，字符串，可自由修改 
        　　root (hd0,0) #内核文件所在的设备；对grub而言，所有类型硬盘一律hd，格式为(hd#,N)；hd#, #表示第几个磁盘；最后的N表示对应磁盘的分区； 
        　　kernel /vmlinuz-2.6.18-308.el5 ro root=/dev/vol0/root rhgb quiet # 内核文件路径，及传递给内核的参数 
        　　initrd /initrd-2.6.18-308.el5.img # ramdisk文件路径 
        　　password --md5 密文密码 #如果这里有密码，那么启动内核的时候需要输入密码才可以 
        title Install Red Hat Enterprise Linux 5 
        　　root (hd0,0) 
        　　kernel /vmlinuz-5 ks=xxxx ksdevice=eth0 noipv6 
        　　initrd /initrd-5 
        　　password --md5 密文密码

       

 

Kernel的初始化过程

  • 设备探测
  • 驱动初始化（可能会从initrd（initramfs）文件中装载驱动模块）
  • 以只读挂载根文件系统；
  • 装载第一个进程init（PID：1）
 

/sbin/init：

 

配置文件/etc/inittab:

/etc/inittab的任务：

  • 1、设定默认运行级别；
  • 2、运行系统初始化脚本；
  • 3、运行指定运行级别对应的目录下的脚本；
  • 4、设定Ctrl+Alt+Del组合键的操作；
  • 5、定义UPS电源在电源故障/恢复时执行的操作；
  • 6、启动虚拟终端(2345级别)；
  • 7、启动图形终端(5级别)；

运行级别：

0：halt 
1: single user mode, 直接以管理员身份切入， 
2：multi user mode, no NFS 
3: multi user mode, text mode 
4：reserved 
5: multi user mode, graphic mode 
6: reboot 
查看运行级别的相关命令：

  • runlevel
  • who -r

init的处理流程

  • 先取得runlevel
  • 使用/etc/rc.d/rc.sysinit进行系统初始化 
    • etc/rc.d/rc.sysinit完成的任务： 
      • 1、激活udev和selinux；
      • 2、根据/etc/sysctl.conf文件，来设定内核参数；
      • 3、设定时钟时钟；
      • 4、装载键盘映射；
      • 5、启用交换分区；
      • 6、设置主机名；
      • 7、根文件系统检测，并以读写方式重新挂载；
      • 8、激活RAID和LVM设备；
      • 9、启用磁盘配额；
      • 10、根据/etc/fstab，检查并挂载其它文件系统；
      • 11、清理过期的锁和PID文件；
  • 根据runlevel进行相对应的动作，程序
  • 设置好【ctrl】+【alt】+【del】这组的组合键功能
  • 设置不断电系统的pf，pr两种机制
  • 启动mingetty的6个终端机
  • 最终以/etc/x11/perfdm -nodaemon启动图形界面 
    内容： 
    id:3:initdefault:设置默认运行级别

id:runlevels:action:process 

* id: 标识符 
* unlevels: 在哪个级别运行此行； 
* action: 在什么情况下执行此行； 
　　+ initdefault: 设定默认运行级别 
　　+ sysinit: 系统初始化 
　　+ wait: 等待级别切换至此级别时执行 
　　+ respawn: 一旦程序终止，会重新启动 
* process: 要运行程序;

 

启动系统服务以及相关的启动配置文件

服务类脚本： 可以使用start|stop|restart|status|reload|configtest这些参数的脚本，主要在/etc/rc.d/init.d，文件名去那边以Sxx或Kxx开头

每个文件都有#chkconfig和#description这两项 
格式： 
/# chkconfig: runlevels SS KK 当chkconfig命令来为此脚本在rc#.d目录创建链接时，runlevels表示默认创建为S*开头的链接，-表示没有级别默认为S*开头的链接；除此之外的级别默认创建为K*开头的链接； 
S后面的启动优先级为SS所表示的数字；K后面关闭优先次序为KK所表示的数字； 
/# description: 用于说明此脚本的简单功能； , 续行

chkconfig命令： 
chkconfig --list： 查看所有独立守护服务的启动设定；独立守护进程！ 
chkconfig --list SERVICE_NAME：查看某一个服务 
chkconfig --add SERVICE_NAME：为某一个服务创建S开头，K开头的链接 
chkconfig --del SERVICE_NAME：删除某一个服务S开头，K开头的链接 
chkconfig [--level RUNLEVELS] SERVICE_NAME {on|off}：关闭或开启某一个级别 
如果省略级别指定，默认为2345级别；

守护进程的类型： 
独立守护进程：独立的，不关联运行级别 
瞬时守护进程：不需要关联至运行级别，所有的瞬时守护进程都由xinetd独立守护进程管理，xinetd也叫超级守护进程

 

/etc/rc.d/rc.local

> 系统最后启动的一个服务，准确说，应该执行的一个脚本

，

 

 
posted @ 2017-11-22 09:39  菜鸟也有高飞的时候  阅读(2445)  评论(0)  编辑  收藏  举报