【Linux基础】1. Linux 启动过程

文章目录

  • 【 1. 内核的引导 】
  • 【 2. 运行init 】
    • 运行级别
  • 【 3. 系统初始化 】
  • 【 4. 建立终端 】
  • 【 5. 用户登录系统 】
  • 【 6. 图形模式与文字模式的切换方式 】
  • 【 7. Linux关机 】

  • Linux系统的启动过程分为 5个阶段：
    （1）内核的引导。
    （2）运行 init。
    （3）系统初始化。
    （4）建立终端 。
    （5）用户登录系统。

【 1. 内核的引导 】

  • 当计算机打开电源后，首先是 BIOS（Basic Input Output System，基本输入输出系统）开机自检，按照 BIOS 中设置的启动设备（通常是硬盘）。
  • 操作系统接管硬件以后，首先 读入 /boot 目录下的内核文件。
    在这里插入图片描述

【 2. 运行init 】

  • init （初始化）进程是系统所有进程的起点，我们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。
    在这里插入图片描述

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。
    在这里插入图片描述
  • Linux系统有7个 runlevel 运行级别 ：
级别作用
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)，登录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5X11控制台，登录后进入图形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

【 3. 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 也是 每一个运行级别都要首先运行的重要脚本，它主要完成的工作有：激活交换分区，检查磁盘，加载硬件模块以及其它一些需要优先执行任务。
  • cppl5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5这一行表示以5为参数运行/etc/rc.d/rc（其中，/etc/rc.d/rc是一个Shell脚本，它接受5作为参数）去执行/etc/rc.d/rc5.d/目录下的所有的 rc启动脚本， /etc/rc.d/rc5.d/目录下的所有的 rc启动脚本的特点：
    • 这些启动脚本实际上都是一些连接文件，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启动脚本有着类似的用法，它们一般能接受start、stop、restart、status等参数。
    • 通常是K或S开头的连接文件，对于以 S 开头的启动脚本，将以start参数来运行；而如果发现存在相应的脚本也存在K打头的连接，而且已经处于运行态了(以/var/lock/subsys/下的文件作为标志)，则将首先以stop为参数停止这些已经启动了的守护进程，然后再重新运行，这样做是为了保证是当init改变运行级别时，所有相关的守护进程都将重启。
  • 在每个运行级中将运行哪些守护进程，用户可以通过chkconfig或setup中的"System Services"来自行设定。
    在这里插入图片描述

【 4. 建立终端 】

  • rc执行完毕后，返回init，这时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中的以下6行就是定义了6个终端：
1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2
3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4
5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5
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。
  • 同时它会 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程序来验证用户的身份。

【 5. 用户登录系统 】

在这里插入图片描述

  • 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的图形方式 用户来说，他们的登录是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的情况：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）。
      /etc/usertty文件用于对用户作出附加访问限制：只有/etc/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没有其他限制。

【 6. 图形模式与文字模式的切换方式 】

在这里插入图片描述

  • 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，这个六个窗口分别为tty1,tty2 … tty6，你可以按下Ctrl + Alt + F1 ~ F6 来切换它们。
  • 如果安装了 图形界面，默认情况下是进入图形界面的，此时我们就可以按Ctrl + Alt + F1 ~ F6来进入其中一个命令窗口界面。当我们进入命令窗口界面后再返回图形界面只要按下Ctrl + Alt + F7 就回来了。
  • 如果用的 Vmware 虚拟机，命令窗口切换的快捷键为 Alt + Space + F1至F6。如果在图形界面下按Alt + Shift + Ctrl + F1至F6 切换至命令窗口。

【 7. 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
    关机指令为：shutdown ，可以man shutdown 来看一下帮助文档。
  • 实例：运行如下命令关机
sync 将数据由内存同步到硬盘中。shutdown 关机指令，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：shutdown –h 10 ‘This server will shutdown after 10 mins’ 这个命令告诉我们，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。shutdown –h now 立马关机shutdown –h 20:25 系统会在今天20:25关机shutdown –h +10 十分钟后关机shutdown –r now 系统立马重启shutdown –r +10 系统十分钟后重启reboot 就是重启，等同于 shutdown –r nowhalt 关闭系统，等同于shutdown –h now 和 poweroff
  • 最后总结一下， 不管是重启系统还是关闭系统，首先要运行 sync 命令，把内存中的数据写到磁盘中。
  • 关机的命令有 shutdown –h now halt poweroff 和 init 0 , 重启系统的命令有 shutdown –r now reboot init 6。

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