引导过程和服务控制

引导过程和服务控制

 

1. Linux的引导过程

1.1 引导过程总览

1.开机自检

       服务器主机开机以后，将根据主板BIOS(Basic Input/Output System，基本输入输出系统)中的设置对CPU、内存、显卡、键盘等设备进行初步检测，检测成功后根据预设的启动顺序移交系统控制权，大多数时候会移交给本机硬盘。

 

2. MBR 引导

       当从本机硬盘中启动系统时，首先根据硬盘第1个扇区中MBR(Master Boot Record主引导记录)的设置，将系统控制权传递给包含操作系统引导文件的分区；或者直接根据MBR记录中的引导信息调用启动菜单(GRUB) 。

 

3. GRUM菜单

       对于Linux系统来说，GRUB算是使用最为广泛的多系统引导器程序了。系统控制权传递给GRUB以后，将会显示启动菜单提供给用户选择，并根据所选项(或采用默认值)加载Linux内核文件，然后将系统控制权转交给内核。

 

4.加裁Linux内核

       Linux内核是一个预先编译好的特殊二进制文件，介于各种硬件资源与系统程序之间，负责资源分配与调度。内核接过系统控制权以后，将完全掌控整个Linux操作系统的运行过程。在RHEL5系统中，默认的内核文件位于“/boot/vmlinuz-2.6.18-8. el5" 。

 

5.INIT进程初始化

       为了完成进一步的系统引导过程，Linux内核首先将系统中的“/sbin/init”程序加载到内存中运行(运行中的程序称为进程) ，init进程负责完成一系列的系统初始化过程：读取配置文件/etc/inittab，根据配置内容首先执行初始化脚本文件etc/rc.d/rc.sysinit，并通过脚本文件/etc/rc.d/rc控制应该启动哪些程序和服务，最后运行终端程序”/sbin/mingetty”等待用户进行登录(登录过程由“/bin/login"程序负责验证) 。

       通过上述引导过程可以看出，决定系统初始化过程的关键在于init进程及其配置文件/etc/inittab；而决定Linux系统启动后自动运行哪些程序的关键在于/etc/rc.d/rc脚本，rc脚本将根据不同的系统运行级别选择执行不同目录(rc0.d、rc1.d、rc6.d)中的服务控制脚本。

 

1.2 系统初始化进程及文件

1.init进程

       与使用数字标记用户账号、组账号类似，Linux系统中的进程(运行中的程序)也使用数字进行标记，每个进程的身份标记号称为PID。在引导Linux系统的过程中，"/sbin/init”是内核第一个加载的程序，因此init进程对应的FID号总是为“1"。

       init进程运行以后将陆续执行系统中的其他程序，不断生成新的进程，这些进程称为init进程的子进程，反过来说init进程是这些进程的父进程。当然，这些子进程也可以进一步生成各自的子进程，依次不断繁衍下去，最终构成一棵枝繁叶茂的进程树，共同为用户提供服务。

       从以上描述可以看出，init进程正是维持整个Linux系统运行的所有进程的"始祖"，因此init进程是不允许被轻易终止的。需要切换不同的系统运行状态时，可以向init进程发送正确的执行参数，由init自身来完成相关操作。

 

2.inittab配置文件

inittab文件位于/etc目录中，是init程序的配置文件。当init程序运行后，将按照etc/inittab文件指定的配置依次启动系统中对应的脚本和程序。若要查看inittab文件中的有效配置，可以结合grep命令和管道操作进行过滤。例如执行以下操作。

vINIT进程

     ■ 由Linux内核加载运行 /sbin/init 程序

     ■ 是系统中第一个进程，PID（进程标记）号永远为1

     ■ 配置文件：/etc/inittab

[root@localhost ~]# grep -v "^#" /etc/inittab | grep -v "^$"      <==去除注释行、空行

id:5:initdefault:

si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit

l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0

l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1

l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2

…… 

在引导Linux系统的过程中，“/sbin/init”是内核第一个加载的程序，因此init进程对应的PID号永远为“1”

init进程启动后会启动其它程序，生成新的进程，这些由init启动的进程称之为init进程的子进程，而init进程是这些进程的父进程

同样的这些子进程有可能启动其它程序生成新的进程，这些子进程与新进程之间也互为父子进程关系

 

inittab文件的结构

id：也称标记字段，由1～4个字符组成，用以区别于其他行的配置，所以id标记字段必须是唯一的

runlevels：运行级别字段，用于指定该记录在哪些运行级别中运行，取值数字0~6

➣   0:关机状态，使用该级别是将会关闭主机

➣   1:单用户模式，不需要密码验证即可登录系统，多用于系统维护

➣   2:字符界面的多用户模式(不支持访问网络)

➣   3:字符界面的完整多用户模式，大多数服务器主机运行在此级别

➣   4:未分配使用

➣   5:图形界面的多用户模式，提供了图像桌面操作环节

➣   6:重新启动，使用该级别时将会重启系统

action：动作类型字段，动作类型字段描述了该行配置所对应的操作类别，一般为固定值，较常用的类型如下：

➣   initdefault：设置初始化系统后默认进入的运行级别

➣   sysinit：设置系统初始化的操作脚本

➣   wait：init进程将等待该行配置所对应的脚本操作完成后，再继续执行其他操作

➣   ctrlaltdel：设置当用户按下Ctrl+Alt+Delete组合键后的操作

➣   powerfail：设置当系统收到断电信号（使用不间断电源）时采取何种动作

➣   powerokwait：设置当系统收到恢复供电信号时采取何种动作

➣   respawn：一旦该行配置所对应的进程被终止，则重新启动该进程

process：程序或脚本字段，此字段用于指定该行配置所对应的实际操作，可以是具体的命令、脚本程序等

 

v禁用热键重启功能

[root@localhost ~]# vi /etc/inittab

……

#ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now

……

[root@localhost ~]# init q       <==重新读取inittab配置

 

v字符控制台

     ■ 通过/sbin/mingetty程序提供服务

[root@localhost ~]# grep "mingetty" /etc/inittab    <==提供6个字符控制台

1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1

2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2

3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3

4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4

5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5

6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6

 

v/etc/rc.d/rc.sysinit

     ■ 由init进程调用执行

     ■ 完成设置网络、主机名、加载文件系统等初始化工作 

[root@localhost ~]# grep ":sysinit" /etc/inittab

si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit 

[root@localhost ~]# head /etc/rc.d/rc.sysinit

#!/bin/bash

#

# /etc/rc.d/rc.sysinit - run once at boot time

#

# Taken in part from Miquel van Smoorenburg's bcheckrc.

#

HOSTNAME=`/bin/hostname`

HOSTTYPE=`uname -m`

unamer=`uname -r 

在初始化过程中运行的三个脚本文件所承担的角色：

rc.sysinit脚本：是init进程所调用的系统初始化脚本，文件全称是/etc/rc.d/rc.sysinit，rc.sysinit脚本主要完成包括设置网络、主机名、加载文件系统、设置时钟等一系列初始化工作（例如检查并启用磁盘配额功能就是在该脚本中完成的） 

 

vetc/rc.d/rc脚本文件

     ■ 由init进程调用执行

     ■ 根据指定的运行级别, 加载或终止相应的系统服务

[root@localhost ~]# grep "rc.d/rc " /etc/inittab

l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0

l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1

l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2

l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3

l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4

l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5

l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6

rc脚本：同样由init进程进行调用，文件全称是/etc/rc.d/rc。rc脚本通过指定不同的级别参数分别加载及终止不同的系统服务，进入到相应的系统运行级别。

 

v/etc/rc.local脚本文件

     ■ 由rc脚本调用执行

     ■ 保存用户定义的需开机后自动执行的命令

[root@localhost ~]# vi /etc/rc.d/rc.local

……

/sbin/hwclock --hctosys      <==Linux在每次启动后根据BIOS中的时钟自动校对系统时间

 

2.服务控制及优化启动过程

2.1 系统服务控制

v系统服务控制

     ■ 常用方式：

      ●  service  服务名称  控制类型

      ●  /etc/rc.d/init.d服务名称  控制类型

     ■ 控制类型

      ●  start：启动

      ●  stop：停止

      ●  restart：重新启动

      ●  reload：重新加载

      ●  status：查看服务状态

[root@localhost ~]# service crond     <==显示nfs服务可用的控制类型

Usage: nfs {start|stop|status|restart|reload|condrestart}

[root@localhost ~]# service crond status

crond (pid  3069) is running...      <==crond服务正在运行

 

2.2 切换运行级别

v查看运行级别

     ■ 使用runlevel命令，分别显示：

      ●  切换前的运行级别、当前运行级别

v临时切换运行级别

      ●  使用init命令结合0-6运行级别参数

[root@localhost ~]# runlevel

N 5       <==第一个字符为“N”表示之前未切换过运行级别

[root@localhost ~]# init 3

[root@localhost ~]# runlevel

5 3

[root@localhost ~]# init 6    <==重启系统

[root@localhost ~]# init 0    <==关闭系统

 

2.3 优化启动过程

v系统服务管理工具

     ■ ntsysv工具

      ●  提供一个交互式、可视化窗口

      ●  可以在字符终端运行

      ●  便于集中管理多个服务

     ■ chkconfig工具

      ●  不提供交互式、可视化窗口

      ●  管理单个服务效率更高

 

vntsysv系统服务管理工具

     ■ 格式：ntsysv

                ntsysv  --level  级别列表

ntsysv工具可以集中对所有系统服务进行设置，因此更加便捷

ntstsv操作:操作时按上下箭头键来选择不同的系统服务，按空格键来设置服务的默认启动状态（“[*]”表示启动，“[ ]”表示关闭）。如果想知道所选定服务的说明信息，按F1键可以获取帮助。

1）当需要设置个别服务在不同运行级别的启动状态时，选择使用chkconfig命令要更有效率

2）当需要同时设置大量服务的启动状态时，选择使用ntsysv配置工具要更加适合

 

v查看系统服务的启动状态

     ■ 格式：chkconfig --list

                chkconfig --list 服务名称

     ■ 服务脚本位置：/etc/init.d → /etc/rc.d/init.d

[root@localhost ~]# chkconfig --list network

network         0:关闭  1:关闭  2:启用  3:启用  4:启用  5:启用  6:关闭

[root@localhost ~]# chkconfig --list

acpid           0:关闭  1:关闭  2:关闭  3:启用  4:启用  5:启用  6:关闭

anacron         0:关闭  1:关闭  2:启用  3:关闭  4:启用  5:关闭  6:关闭

apmd            0:关闭  1:关闭  2:启用  3:启用  4:启用  5:启用  6:关闭

……

 

v设置系统服务的启动状态

     ■ 格式：chkconfig  --level  级别列表 服务名  on|off

[root@localhost ~]# chkconfig --level 2345 network on 

[root@localhost ~]# chkconfig --list network

network         0:关闭  1:关闭  2:启用  3:启用  4:启用  5:启用  6:关闭

 

 

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