Linux系统的启动过程
1、加载BIOS
计算机加电质检,首先加载基本输入输出系统(basic input iutput system,BIOS),BIOS中包含CPU、内存、硬盘等相关信息,包含设备启动顺序信息、硬盘信息、内存信息、时钟信息、即插即用(plug-and-play,PNP)特性等。加载完BIOS信息,计算机将根据顺序进行启动。
2、读取MBR
读取完BIOS信息,计算机将会查找BIOS所指定的硬盘MBR引导扇区,将其内容复制到0X7C00地址所在的物理内存中。被复制到物理内存的内容是bootloader,然后进行引导。
3、GRUB引导
GRUB启动引导器是计算机启动过程中运行的第一个软件程序,当计算机读取内存中的GRUB配置信息后,会根据其配置信息来启动硬盘中不同的操作系统。
4、加载kernel
计算机读取内存映像,并进行解压缩操作,屏幕一般会输出“Uncompressing Linux”的提示,当解压缩内核完成后,屏幕输出“OK,booting the kernel”。系统将解压后的内核放置在内存之中,并调用start_kernel()函数来启动一系列的初始化函数并初始化各种设备,完成Linux核心环境的建立。
5、设定inittab运行等级
内核加载完毕,会启动Linux操作系统第一个守护进程init,然后通过该进程读取/etc/inittab文件,/etc/inittab文件的作用是设定Linux的运行等级,Linux常见运行等级如下:
0:关机模式。
1:单用户模式。
2:无网络支持的多用户模式。
3:字符界面多用户模式。
4:保留,未使用模式。
5:图像界面多用户模式。
6:重启模式。
6、加载rc.sysinit
读取完运行级别,Linux系统执行的第一个用户层文件/etc/rc.d/rc.sysinit,该文件功能包括设定path运行变量、设定网络配置、启动swap分区、设定/proc、系统函数、配置SELinux等。
7、加载内核模块
读取/etc/modules.conf文件及/etc/modules.d目录下的文件来加载系统内核模块。该模块文件,可以后期添加或者修改及删除。
8、启动运行级别程序
根据之前读取的运行级别,操作系统会运行rc0.d到rc0.6中的相应脚本程序,来完成相应的初始化工作和启动相应的服务。
9、读取rc.local文件
操作系统启动完相应服务之后,获取执行/etc/rc.d/rc.local文件,可以将需要开机启动的任务加入到文件末尾,系统会逐行去执行并启动相应命令。
10、执行/bin/login程序
执行/bin/login程序,启动到系统登陆界面,操作系统等待用户输入用户名和密码,输入完用户名、密码即可登录Linux操作系统,至此Linux操作系统启动过程完毕。
RHEL6与RHEL7的初始化进程服务的区别
初始化进程作为Linux系统的第一个进程,它需要完成Linux系统中相关的初始化工作,为用户提供合适的工作环境。RHEL 7系统已经替换掉了熟悉的初始化进程服务System V init,正式采用全新的systemd初始化进程服务。
RHEL 6默认采用sysvinit风格,sysvinit就是system V init初始化进程服务, sysvinit用术语runlevel来定义“预订的运行模式", sysinit检查"/etc/inittab"文件中是否含有“initdefault”项,该选项指定init的默认运行模式。sysvinit使用脚本,文件命名规则和软链接来实现不同的runlevel,system V init初始化进程服务采用了串行启动机制。
RHEL 7默认采用systemd风格,systemd是Linux系统中最新的初始化进程服务,它主要的设计目标是克服sysvinit固有的缺点,提高系统的启动速度,systemd初始化进程服务采用了并发启动机制,使开机速度得到了不小的提升。
RHEL 7系统选择systemd初始化进程服务,因此也没有了“运行级别”这个概念,Linux系统在启动时要进行大量的初始化工作,比如挂载文件系统和交换分区、启动各类进程服务等,这些都可以看作是一个一个的单元(Unit),systemd用目标(target)代替了System V init中运行级别的概念,这两者的区别如下图。
RHEL 6系统使用service、chkconfig等命令来管理系统服务,现在在RHEL 7系统中是使用systemctl命令来管理服务的。如下图所示RHEL 6系统中System V init命令与RHEL 7系统中systemctl命令的对比。