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Centos6与7开机流程.md

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CentOS6与CentOS7启动流程

redhat 6.X版本系统 和 centos 7.X版本有啥区别?

桌面系统(6/GNOE2.x、7/GNOME3.x)、文件系统(6/ext4、7/xfs)、内核版本(6/2.6x、7/3.10x)、防火墙(6/iptables、7/firewalld)、默认数据库(6/mysql、7/mariadb)、启动服务(6/service启动、7/systemctl启动)、网卡(6/eth0、7/ens192)等。

CentOS6和7在启动后期不一样,CentOS6后期是init,CentOS7是systemd

CentOS 6.x基本启动过程

1.1 post加电自检

服务器加电,加载BIOS信息,BIOS进行系统检测

2.2 MBR引导

自检硬件没有问题时候,这里以BIOS为例,BIOS将会直接去找硬盘的第一个扇区,找到前446字节,将MBR加载到内存中,MBR将告诉程序下一阶段去哪里找系统grub引导。此阶段属于grub的第一阶段。grub还有1.5阶段和2阶段。

MBR:Master Boot Record
512bytes:
    446bytes:bootloader
    64bytes:fat 
    2bytes:55AA 

2.3 GRUB引导

GRUB的主要作用是提供一个菜单,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的特定空间中,解压展开,并把系统控制权移交给内核,一台主机上可能装有不止一个操作系统,用户可以根据GRUB提供的启动菜单选定操作系统,随即加载指定内核.。

grub第1.5和2阶段,信息默认存放在扇区中,如果使用grub-install生成的2阶段的文件是存放在/boot分区中的。 为了加载内核系统,不得不加载/boot分区,而加载/boot分区,需要有/boot分区的驱动,/boot分区驱动是放在/boot分区中的,啊,我们好像进入了死循环了,Linux是怎么解决的呢?就是靠放在1.5阶段中的数据,是放在第一个扇区后的后续扇区中,具体占用多少字节,不太清楚,只知道1.5阶段和2阶段总共27个扇区。

stage1.5:

mbr之后的扇区,识别stage2所在的分区上的文件系统

stage2:

开机启动的时候看到的Grub选项、信息,还有修改GRUB背景等功能都是stage2提供的,stage2会去读入/boot/grub/grub.conf或者menu.lst等配置文件

2.4 读取grub.conf文件

读取grub.conf文件以确定内核启动的参数,准备启动内核

2.5 启动内核

加载内核,核心开始解压缩,启动一些最核心的程序。 因为为了让内核足够轻小,硬件驱动并没有放在内核文件里面,我们可以看到内核很小,才4M左右,我们可以想象Windows中的驱动,安装系统时候还需要使用驱动软件下载好长时间呢 因此需要使用/boot/initramfs-2.6.32-696.el6.x86_64.img来驱动硬件

[root@CentOS6 ~]# ll -h /boot/vmlinuz-2.6.32-696.el6.x86_64

-r-xr-xr-x. 1 root root 4.1M Jul  8 21:06 /boot/vmlinuz-2.6.32-696.el6.x86_64

2.6 加载伪文件系统(ramdisk)

内核已将启动起来了,再调用ramdisk文件,尝试驱动所有的硬件设备,到这一步,内核起来了,所有驱动也装上了,因此后面的启动就可以交给程序了。

2.7 启动init进程

grub中默认指定init=/sbin/init程序,可以在grub.conf中kernel行自定义执行程序init=/bin/bash,此时可以绕过下面步骤直接进入bash界面。 内核源代码文件中显示996行左右,规定了init启动的顺序,/sbin/init->/etc/init->/bin/init->/bin/sh,/bin/bash没有写,应该是和/bin/sh一样吧

(1) 读取/etc/inittab文件

inittab文件里面定义了系统默认运行级别,这一步做了一些工作如下:

 a)初始运行级别(RUN LEVEL)

 b)系统初始化脚本

 c)对应运行级别的脚本目录

 d)定义UPS电源终端/恢复脚本

 e)在虚拟控制台生成getty,以生成终端

 f)在运行级别5初始化X

运行级别0:系统停机状态,系统默认运行级别不能设为0,否则不能正常启动 运行级别1:单用户工作状态,root权限,用于系统维护,禁止远程登陆 运行级别2:多用户状态(没有NFS) 运行级别3:完全的多用户状态(有NFS),登陆后进入控制台命令行模式 运行级别4:系统未使用,保留 运行级别5:X11控制台,登陆后进入图形GUI模式 运行级别6:系统正常关闭并重启,默认运行级别不能设为6,否则不能正常启动

(2)执行/etc/rc.d/rc.sysinit程序

系统初始化一些脚本,主要完成以下工作

a)设置主机名

b)设置欢迎信息

c)激活udev和selinux可以在grub.conf中,kernel行添加selinux=0以关闭selinux

d)挂载/etc/fstab文件中定义的文件系统

e)检测根文件系统,并以读写方式重新挂载根文件系统

f)设置系统时钟

g)激活swap设备

h)根据/etc/sysctl.conf文件设置内核参数

i)激活lvm及software raid设备

j)加载额外设备的驱动程序

k)清理操作

(3)/etc/rc#.d/文件(各种服务)

里面定义的是各种服务的启动脚本,可以ls查看,S开头代表开机启动的服务,K开头的是关机要执行的任务。#代表数字,一个数字代表一个运行级别,共7个运行级别,这里就不多说了。

(4) /etc/rc.d/rc.local文件

这里面可以自定义开机启动的命令。

2.8 执行/bin/login

执行/bin/login程序,等待用户登录

Centos6 启动

CentOS7启动流程

CentOS7和CentOS6启动流程差不多,只不过到init程序时候,改为了systemd,因此详细解释一下systemd后的启动流程

1.1 uefi或BIOS初始化,开始post开机自检

2.1 加载mbr到内存

3.1 GRUB阶段

4.1 加载内核和initramfs模块

5.1 内核开始初始化,使用systemd来代替centos6以前的init程序

(1) 执行initrd.target 包括挂载/etc/fstab文件中的系统,此时挂载后,就可以切换到根目录了

(2) 从initramfs根文件系统切换到磁盘根目录

(3) systemd执行默认target配置 centos7表面是有“运行级别”这个概念,实际上是为了兼容以前的系统,每个所谓的“运行级别”都有对应的软连接指向,默认的启动级别时/etc/systemd/system/default.target,根据它的指向可以找到系统要进入哪个模式

模式:

0 ==> runlevel0.target, poweroff.target 1 ==> runlevel1.target, rescue.target 2 ==> runlevel2.target, multi-user.target 3 ==> runlevel3.target, multi-user.target 4 ==> runlevel4.target, multi-user.target 5 ==> runlevel5.target, graphical.target 6 ==> runlevel6.target, reboot.target

(4)systemd执行sysinit.target 有没有很眼熟?是的,在CentOS6上是被叫做rc.sysint程序,初始化系统及basic.target准备操作系统

(5)systemd启动multi-user.target下的本机与服务器服务

(6)systemd执行multi-user.target下的/etc/rc.d/rc.local文件,执行文件中的命令

6.1 Systemd执行multi-user.target下的getty.target及登录服务

getty.target我们也眼熟,它是启动终端的systemd对象。如果到此步骤,系统没有被指定启动图形桌面,到此就可以结束了,如果要启动图形界面,需要在此基础上启动桌面程序

7.1 Systemd执行graphical需要的服务

CentOS6,7启动区别:

​ Centos6是线性启动的, 而7在systemd中是瀑布流形式启动的,所以开机会快一点

​ 系统启动和服务器守护进程管理器,它不同于centos5的Sysv init,centos6的Upstart(Ubuntu制作出来),systemd是由Redhat的一个员工首先提出来的,它在内核启动后,服务什么的全都被systemd接管,kernel只是用来管理硬件资源,相当于内核被架空了,因此linus很不满意Redhat这种做法。

Sysv init运行程序顺序: img

Centos7 启动