Linux启动过程

转载于 2018-09-18 17:55:00 发布 · 55 阅读

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原文链接：http://www.cnblogs.com/wt-0213/p/9670434.html

本文详细介绍了Linux系统的启动过程，包括内核引导、运行init、系统初始化、建立终端及用户登录等五个阶段。此外，还解释了不同运行级别的含义及其对应启动的服务。

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文章来源于菜鸟教程：http://www.runoob.com/linux

在这里为了加深记忆，所以写当前文章。如果版权问题，留言。

Linux系统启动过程

Linux启动时我们会看到许多启动信息。

Linux系统的启动过程并不是大家想想中的那么复杂，其过程可分为5个阶段；

内核的引导
运行init
系统初始化
建立终端
用户登录系统

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/system

内核引导

当计算机打开电源后，首先是BIOS开机自检，按照BIOS中设置的启动设备（通常是硬盘）来启动。

操作系统接管硬件以后，首先读入/boot目录下的内核文件。

运行init

init进程是系统所有进程的起点，你可以把它比拟成系统所有进程的老祖宗，没有这个进程，系统中任何进程都不会启动。

init程序首先是需要读取配置文件/etc/inittab。

运行级别

许多程序需要开机启动。它们在Windows叫做“服务”（service），在Linux就叫做“守护进程”（daemon）。

init进程的一大任务，就是去运行这些开机启动的程序。

但是，不同的场合需要启动不同的程序，比如用作服务器时，需要启动Apache，用作桌面就不需要。

Linux允许为不同的场合，分配不同的开机启动程序，这就叫做“运行级别”（runlevel）。也就是说，启动时根据“运行级别”，确定要运行哪些程序。

Linux系统有7个运行级别（runlevel）：

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，禁止远程登录
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，登陆后进入图形界面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

系统初始化

在init的配置文件中有这么一行：si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit 它调用执行了 /etc/rc.d/rc.sysinit ，而rc.sysinit 是一个bash shell 的脚本，它主要是完成一些系统初始化的工作，rc.sysinit 是每一个运行级别都要首先执行的重要脚本、

它主要完成的工作有：激活交换分区，检测磁盘，加载硬件模块以及其他一些需要优先执行的任务。

1 l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5

这行标识以5位参数运行/etc/rc.d/rc ， /etc/rc.d/rc 是一个shell脚本，它接手5作为参数，去执行/etc/rc.d/rc5.d/ 目录下的所有rc启动脚本， /etc/rc.d/rc5.d/目录中的这些启动脚本实际上都是一些链接文件，而不是真正的rc启动脚本，真正的rc启动脚本实际上都是放在/etc/rc.d/init.d/ 目录下。

而这些rc脚本有着类似的用法，他们一般能接受start、stop、restart、status等参数。

/etc/rc.d/rc5.d、中的rc启动脚本通常是K或者S开头的链接文件，对于以S开头的启动脚本，讲义start参数来运行。

而如果发现存在相应的脚本也存在K打头的链接，而且已经处于运行状态了（以/var/lock/subsys/下的文件作为标志），并肩首先以stop为参数停止这些已经启动的守护进程，然后重新运行。

这样做是为了保证是当前init改变运行级别是，所有相关守护进程都将重启。

终于在每个运行级别中将运行哪些守护进程，用户可以通过chkconfig或者setup中的“System Services”来自省设定。

建立终端

rc执行完毕后，返回init。这是基本系统环境已经设置好了，各种守护进程也已经启动了。

init接下来会打开6个终端，以便用户登录系统。在inittab中的一下6行就定义了6个终端：

1 1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
2 2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2
3 3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
4 4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4
5 5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5
6 6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6

从上面可以看出在2、3、4、5的运行级别中都将以respawn方式运行mingetty 程序，mingetty 程序能打开终端、设置模式。同时他会显示一个文本登录界面，这个界面就是我们经常看到的登录界面，在这个登录界面中会提示用户输入用户名，而用户输入的用户将作为参数传给login程序来验证用户身份。

用户登录系统

一般来说，用户的登录方式有三种：

（1）命令行登录
（2）ssh登录
（3）图形界面登录

对于运行级别为5的图形界面方式用户来说，他们的登录时通过一个图形化的登录界面。登录成功后可以直接进入KDE、Gnome等窗口管理器。

而本文主要讲的还是文本方式登录情况：当我们看到mingetty的登录界面时，我们就可以输入用户名和密码来登录系统了。

Linux 的账号验证程序是login， login会接收mingetty传来的用户名作为用户名参数。

然后login会对用户名进行分析，如果用户名不是root，且存在/etc/nologin文件，login将输出nologin文件的内容，然后退出。

这通常用来系统维护时防止非root用户登录。只有/ect/securetty 中登记了的终端才允许root用户登录，如果不存在这个文件，则root用户可以在任何终端上登录。

/etc/usertty 文件用于对用户作为附加访问限制，如果不存在这个文件，则没有其他限制。

图形模式与文字模式的切换方式

Linux 预设提供了六个命令窗口终端机让我们来登录。

默认我们登录的就是第一个窗口，也就是 tty1，这六个窗口分别为tty1， tty2……，tty6，你可以按下Ctrl+Alt+F1~F6 来切换他们。

如果你安装了图形界面，默认情况下是进入图形界面的，此时你就可以按Ctrl+Alt+F1~F6来进行其中一个命令窗口界面。

当你进入命令窗口界面后再返回图形界面只要按Ctrl+Alt+F7就回来了。

如果你用的是Vmware虚拟机，命令窗口切换快捷键为Alt+Space+F1~F6.如果你在图形界面下请按Alt+Shift+Ctrl+F1~F6 切换至命令窗口。

Linux关机

在Linux领域内大多用在服务器上，很少遇到关机的操作。毕竟服务器上跑一个服务是永无止境的，除非特殊情况下，不得已才会关机。

正确的关机流程为：sync>shutdown>reboot>halt

关机命令为：shutdown，你可以man shutdown 来看一下帮助文档。

例如你可以运行如下命令关机：

 1 sync 将数据由内存同步到硬盘中。
 2 
 3 shutdown 关机指令，你可以man shutdown 来看一下帮助文档。例如你可以运行如下命令关机：
 4 
 5 shutdown –h 10 ‘This server will shutdown after 10 mins’ 这个命令告诉大家，计算机将在10分钟后关机，并且会显示在登陆用户的当前屏幕中。
 6 
 7 Shutdown –h now 立马关机
 8 
 9 Shutdown –h 20:25 系统会在今天20:25关机
10 
11 Shutdown –h +10 十分钟后关机
12 
13 Shutdown –r now 系统立马重启
14 
15 Shutdown –r +10 系统十分钟后重启
16 
17 reboot 就是重启，等同于 shutdown –r now
18 
19 halt 关闭系统，等同于shutdown –h now 和 poweroff