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