第四十九天: linux启动与服务

Linux组成

Linux: kernel+rootfs

kernel: 进程管理、内存管理、网络管理、驱动程序、文件系统、安全功能
rootfs:程序和glibc

库:函数集合, function, 调用接口(头文件负责描述)
过程调用: procedure,无返回值
函数调用: function
程序:二进制执行文件

内核设计流派:

单内核(monolithic kernel): Linux
把所有功能集成于同一个程序
微内核(micro kernel): Windows, Solaris
每种功能使用一个单独子系统实现

内核

Linux内核特点:

支持模块化: .ko(内核对象)
如:文件系统,硬件驱动,网络协议等
支持内核模块的动态装载和卸载

组成部分:

核心文件: /boot/vmlinuz-VERSION-release
ramdisk:辅助的伪根系统
CentOS 5: /boot/initrd-VERSION-release.img
CentOS6,7: /boot/initramfs-VERSION-release.img
模块文件: /lib/modules/VERSION-release5

解压ramfs文件的命令:

zcat initramfs.img | cpio -id

解压后的截图:

201609081915001

Centos6启动流程

1.加载BIOS的硬件信息,获取第一个启动设备。
2.读取第一个启动设备MBR的引导加载程序(grub)的启动信息
3.加载核心操作系统的核心信息,核心开始解压缩,并尝试驱动所有的硬件设备。
4.核型执行init程序并获取运行信息。
5.Init执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件。
6.启动核心的外挂模块(/etc/modprobe.conf)。
7.Init执行运行的各个批处理文件(scripts).
8.Init执行/etc/rc.d/rc.local.
9.执行/bin/login程序,等待用户登录。
10.登录之后开始以Shell控制主机。

启动流程

POST: Power-On-Self-Test,加电自检,是BIOS功能的一个主要部分。负责完成对CPU、主板、内存、硬盘子系统、显示子系统、 串并行接口、键盘、 CD-ROM光驱等硬件情况的检测。
ROM: BIOS, Basic Input and Output System,保存着有关计算机系统最重要的基本输入输出程序,系统信息设置、 开机加电自检程序和系统启动自举程序等。
RAM: CMOS互补金属氧化物半导体,保存各项参数的设定按次序查找引导设备,第一个有引导程序的设备为本次启动设备

bootloader: 引导加载器,引导程序
windows: ntloader,仅是启动OS
Linux:功能丰富,提供菜单,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中,解压、展开,并把系统控制权移交给内核

LILO: LInux LOader
GRUB: GRand Unified Bootloader
GRUB 0.X: GRUB Legacy, GRUB2

启动流程
MBR:

446: bootloader, 64: 分区表, 2: 55AA

GRUB:

primary boot loader : 1st stage, 1.5 stage(/boot/grub/下的1_5的文件是作为备份而存在的)
secondary boot loader : 2nd stage,分区文件(在/boot/grub/目录下)

使用命令:

hexdump -C stage2进行查看文件内容

201609081919001

kernel:

自身初始化:

探测可识别到的所有硬件设备
加载硬件驱动程序(可能借助于ramdisk加载驱动)
以只读方式挂载根文件系统
运行用户空间的第一个应用程序: /sbin/init

系统启动流程
init程序的类型:
SysV: init, CentOS 5之前
配置文件: /etc/inittab
Upstart: init,CentOS 6
配置文件: /etc/inittab, /etc/init/*.conf
Systemd: systemd, CentOS 7
配置文件: /usr/lib/systemd/system
/etc/systemd/system10
启动流程
ramdisk:
内核中的特性之一:使用缓冲和缓存来加速对磁盘上的文件
访问
ramdisk –> ramfs 提高速度
CentOS 5: initrd, 工具程序: mkinitrd
CentOS 6: initramfs, 工具程序: mkinitrd, dracut
系统初始化:
POST –> BootSequence (BIOS) –>
Bootloader(MBR) –> kernel(ramdisk) –> rootfs(只读) —
> init( systemd)
启动流程
/sbin/init CentOS6之前
运行级别:为系统运行或维护等目的而设定;

0-6: 7个级别

0:关机
1:单用户模式(root自动登录), single, 维护模式
2: 多用户模式,启动网络功能,但不会启动NFS;维护模式
3:多用户模式,正常模式;文本界面
4:预留级别;可同3级别
5:多用户模式,正常模式;图形界面
6:重启
默认级别: 3, 5
切换级别: init #
查看级别: runlevel ; who -r
init初始化
init读取其初始化文件: /etc/inittab
初始运行级别(RUN LEVEL)

系统初始化脚本
对应运行级别的脚本目录
捕获某个关键字顺序
定义UPS电源终端/恢复脚本
在虚拟控制台生成getty
在运行级别5初始化X

CentOS5的inittab文件
配置文件: /etc/inittab
每一行定义一种action以及与之对应的process
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:设定系统初始化方式,此处一般为指定
/etc/rc.d/rc.sysinit
ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now
id:3:initdefault:
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1…
l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 614
CentOS6 /etc/inittab和相关文件
/etc/inittab

设置系统默认的运行级别
id:3:initdefault:
/etc/init/control-alt-delete.conf
/etc/init/tty.conf
/etc/init/start-ttys.conf
/etc/init/rc.conf
/etc/init/prefdm.conf15

启动流程
/etc/rc.d/rc.sysinit: 系统初始化脚本
(1) 设置主机名
(2) 设置欢迎信息
(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,并以读写方式重新挂载根文件系统
(6) 设置系统时钟
(7) 激活swap设备
(8) 根据/etc/sysctl.conf文件设置内核参数
(9) 激活lvm及software raid设备
(10) 加载额外设备的驱动程序
(11) 清理操作
说明: rc N –> 意味着读取/etc/rc.d/rcN.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,通常为被依赖到的服务
for srv in /etc/rc.d/rcN.d/K*; do
$srv stop
done
for srv in /etc/rc.d/rcN.d/S*; do
$srv start
done

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(对应的在脚本中对应的级别中创建相应的链接文件链接到/etc/rc.d/init.d/目录下的脚本文件)

#!/bin/bash
#LLLL 表示初始在哪个级别下启动, -表示都不启动
# chkconfig: LLLL nn nn

删除(删除对应级别下的链接文件):
chkconfig –del name
修改指定的链接类型
chkconfig [–level levels] name <on|off|reset>
–level LLLL: 指定要设置的级别;省略时表示2345
ntsysv命令

201609082016001
xinetd管理的服务
service 命令:手动管理服务
service 服务 start|stop|restart
service –status-all
瞬态( Transient)服务被xinetd(超级守护)进程所管理
进入的请求首先被xinetd代理
配置文件: /etc/xinetd.conf、 /etc/xinetd.d/<service>
与libwrap.so文件链接
用chkconfig控制的服务:
chkconfig tftp on

启动流程
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
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
• /etc/rc.d/rc.local在指定运行级别脚本后运行
• 可以根据情况,进行自定义修改

启动流程
1:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty2

6:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty6
mingetty会自动调用login程序
x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon

破解root口令
总结: /sbin/init –> (/etc/inittab) –> 设置默认运行级别(单用户模式是无需输入密码就能进入系统) –> 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)启动需要启动服务 –> 设置登录终端
CentOS 6 init程序为: upstart, 其配置文件:
/etc/inittab, /etc/init/*.conf,配置文件的语法 遵循upstart配置文件语法格式,和CentOS5不同

1 comment
  1. linux启动流程:
    POST启动自检—> BIOS加电自检探测硬件 —> 读取MBR中的文件 —–> 进入GRUB中开始引导到/boot分区 —-> GRUB读取/boot分区中的initramfs.img文件 —-> 在内存中虚拟出文件系统并加载必要的驱动文件 —> 重新挂载root分区为可读写 —> 从新的root分区中启动/sbin/init程序 —-> init程序读取并运行rc.sysinit 脚本 —> 执行或关闭rc.d中的链接文件所指向的服务脚本 —-> 启动终端

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