学习笔记之Centos6的启动流程。

      由于centos7和6相比做出了很大的改观。首先就是启动加载器不同了。

centos6采用 GRUB Legacy，而7采用GRUB2.差异还包括Centos7为了支持大数据环境而使用xfs文件系统。

默认数据库为了迎合未来市场而采用mariadb而不是mysql。最重要的是centos7还采用了systemd初始进程而不是init了

后面还会讲7的启动

一.centos6的启动流程

由于我没有装centos6，就用redhat6代替了，其实2个都一样（redhat和centos是双胞胎兄弟）

首先看一下我的操作系统环境。

其红帽子6的启动流程大致如下图

第一步：POST 加电自检

                 检查硬件的是否健康。如cpu风扇是否正常，内存是否正常，时钟是否正常，这个过程是读取ROM上的指令执行的

               

第二步：加载BOIS

                 Boot-Sequence。CPU要寻找外部I/O哪里有操作系统可以启动。并设置启动优先级（操作系统可以安装的地方很多啊，硬盘，U盘，甚至网络PXE）。bois通过INT 13取得boot loader

              

    

第三步：读取MBR

                 硬盘上的第0磁道的第一个扇区被称作MBR，Master Boot Record（主引导记录）共512字节。这里存放着分区表和主引导程序。其中引导程序446字节，分区表64字节，魔数2字节。

第四步：Boot Loader

                 446字节。找到操作系统所在分区.其中Grub，Lilo就是常见的Loader。其中redhat6是grub。系统会读取grub配置信息。并按照配置信息去驱动不同的操作系统(下图就是grub的配置信息).详细的后面有说

         

也就是说。boot loader 可以提供菜单，载入内核，也可以转交其他的loader

第五步：加载内核

                 将内核加载进内存。在内存完成解压缩（这时，屏幕一般会出现“OK, booting the kernel”）。内核会接管硬件，BootLoader退出。内核开始探测各个硬件，提供文件系统，进程管理，网络管理。并加载硬件驱动。完成Linux核心环境。基于Linux的程序开始运行。

          

这里稍微提一下（Linux是单内核，所以对线程支持不是太好，再linux中线程是LWP<轻量级进程>）

   值得注意的一个很重要的过程是linux通过动态加载内核模块。而这些模块在/lib/modules内。而/在硬盘上。内核不认识硬盘，而想要认识硬盘就必须加载modules里的模块。这就成了鸡生蛋，蛋生鸡的问题了。

   为了解决，则出现了虚拟文件系统（initrd）。他也可以通过boot loader加载进内存，并解压缩成一个仿真的根目录，这里面就有需要的模块。

/boot目录  （核心档案说的就是内核）

               

加入虚根后的启动详细流程

            

第六步：用户层init执行

                用户空间的初号进程诞生。/sbin/init  (其PID为1)

init                 (8)  - Upstart process management daemon

       

读取/etc/inittab文件，并依据此文件来进行初始化工作。指明linux主机需要运行再什么级别上。

Linux的运行等级如下

0：关机

1：单用户模式              直接以超级用户身份登录，不需要密码

2：无网络支持的多用户模式       如果有nfs。就不会去挂载nfs

3：有网络支持的多用户模式       就是常用的字符界面

4：保留

5：图形界面                   有X-Windows。有图形界面

6：重启

第七步 : init进程执行初始化脚本

                     init进程去执行/etc/rc.d/rc.sysinit脚本程序。他是一个bash脚本。工作很多，其如下

激活udev和selinux

根据/etc/sysctl.conf文件，设定内核参数

设定时钟

装载键盘映射

设置主机名

根文件系统检测，并以读写方式重新挂载

激活raid和lvm

启用磁盘配额

根据/etc/fstab挂载其他的文件系统

清理过期的锁文件

看看脚本执行时的屏幕输出

第八步：启动其他内核模块(可以和上步合成一步)

                    其过程是在/etc/rc/rc.sysinit内执行的，所以可以说是上面那步。装载相应的内核模块。依据/etc/modules.conf或者/etc/sysconf/modules下的内容来装载内核模块

                          

 

第九步：根据运行级别执行初始化工作并且启动相应的服务

                    首先运行rc.d判断运行级别后执行相应的脚本就是rc3.d下（假设为3级别）下的那些K和S开头的文件。后面的附加3有详细的说明

                  

第十步 : 执行/bin/login。等待用户登录

附加1：这里提一下引导的详细步骤。在bootloader时期的引导以grub为主。（Lilo在嵌入式上用的比较多）

步骤1.grub1

步骤2.grub1_5

步骤3.grub2

其中下图为配置文件

default=0     #默认启动哪个timeout=5     #等待时间splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz    #启动图片hiddenmenu    #隐藏菜单title Red Hat Enterprise Linux (2.6.32-431.el6.x86_64)    #标题        root (hd0,0)     #内核文件所在设备        kernel /vmlinuz-2.6.32-431.el6.x86_64 ro root=UUID=041526d3-9b42-46cd-9d1e-3bfb8ac25b61 rd_NO_LUKS rd_NO_LVM LANG=en_US.UTF-8 rd_NO_MD SYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb quiet        initrd /initramfs-2.6.32-431.el6.x86_64.img    #虚根

附加2：装载第一个进程init

第一个进程，也就是所有进程的鼻祖。我们知道，所有进程都是一个一个fork复制出来的。再exec。所以第一个进程很重要

传统init是串行启动，就是一个接一个的启动

最新的有ubuntu开发的upstart也是init进程，但他支持并行的启动好多进程 ，他基于d-bus。进程间通信，统一管理。基于事件来完成启动。（红6就是用这个）

   他的启动放在了不同文件。所有的启动都是基于事件驱动。

 在/etc/init目录下有配置文件，/etc/init.d下有相关脚本

还有就是centos7 的systemd，就是纯粹的并行启动 （centos7）

附加3：/etc/rc.d/rc5.d下的下的脚本

在rc.d下会执行这些文件。这些文件是干什么的呢

里面有K开头的脚本和S开头的脚本。数字是有顺序

也就是说会先按顺序执行按K开头的文件，再执行按S开头的文件

K代表停止某服务，S代表开启某服务。

其都是链接文件。每个脚本会在开机时被执行一边。这些都是sysV风格的脚本

在/var下有个lock文件，这个文件会在服务启动时，创建一个锁文件。当服务停止，就删除这个锁文件

系统通过锁文件来判断服务是否启动

其中有一个脚本大家一定很熟悉。那就是rc.local。这个文件当我们写入命令后，开机就会执行

附加4：守护进程的类型

            独立守护进程

                        xinetd：超级守护进程（代理人）用来管理瞬时守护进程

            瞬时守护进程，不需要关联至运行级别。