第三章 啟動和關閉AIX作業系統

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一、小機啟動時，可以再引導過程中，選擇不同的系統運行模式：

1）從 磁帶或者cdrom引導系統進入維護模式（單一使用者模式）

2）從硬碟引導系統進入到維護模式（單一使用者模式）和正常模式（多使用者模式）

3）進入系統管理維護模式（SMS模式：System Management Services）

二、一般引導過程概述

        經典的RS6000機器（MCA）結構系統硬體自檢分兩個階段：內建裝置自檢階段（BIST）和加電自檢階段（POST），對於PCI的機器，則由單獨的加電自檢（POST）完成硬體檢查。

        經過硬體檢查，系統就嘗試載入引導邏輯卷（BLV：Boot Logical Volume），並在記憶體中形成RAMFS，並把控制權交給BLV，但由於記憶體中沒有載入任何LVM（logic volume manager，LVM）的驅動，因此系統必須在不適用LVM的情況下正確找到BLV資料在硬碟上的位置。正確的BLV的地址資訊（包括位移量和長度）儲存在引導磁碟的第一個物理扇區（這個扇區有512位元組的塊）上，這個扇區稱之為引導記錄（Boot Record）。

==========RAM檔案系統===============

        RAMFS是引導鏡像的一部分，完全常駐記憶體，而且包含很多能讓引導繼續的程式。在RAM檔案系統中啟動並執行init進程實際上是ssh（simple shell）程式，這個程式通過調用rc.boot指令碼來控制系統引導過程，rc.boot指令碼第一步決定作業系統從哪個裝置上引導，決定引導的裝置應該在RAM檔案系統中的配置（rc.boot指令碼找到引導裝置以後，從RAM檔案系統中條用相應的程式來進行配置）
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引導邏輯卷BLV也成為引導鏡像，它包括下邊這幾個部分：

1）軟體ROS——ROS是“唯讀記憶體”的意思，軟體ROS只存在於PCI的機器中，執行一些系統初始化的工作，PCI機器的ROS不提供軟體ROS，而由AIX提供

2）AIX核心——AIX核心總是從BLV載入。/unix(軟串連到/usr/lib/boot/unix_mp或unix_up)是一份核心副本，這個版本被用於構建hd4檔案系統（也就是根檔案系統）。在系統引導時，從hd4檔案系統讀取核心鏡像。

3）rc.boot——rc.boot是一個shell命令檔案，它是配置系統的指令碼，在系統引導期間，init進程要執行這個指令碼三次：

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        當載入BLV以後，由於rootvg沒有被啟用，並不可用，引導所需的資訊都包含在用於在記憶體中建立RAM檔案系統的BLV中，之後，init進程被載入運行，並由init進程開始配置基本資料：這就是第一引導階段，這個階段，init執行rc.boot的時候，帶個參數1。

        下一步為第二引導階段（init執行rc.boot的時候，帶個參數2），主要目的是啟用rootvg（也是最容易出現問題的階段，比如檔案系統或者是jsflog損壞），接著把控制權交給rootvg中的init進程，然後釋放RAM檔案系統。

        第三引導階段，init進程（從磁碟載入的init進程，而不是BLV中的init進程）帶參數3執行rc.boot指令碼配置剩餘的裝置，並從/etc/inittab啟動其他進程

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4）簡化的ODM——只提供最基本的裝置配置資訊

5）引導命令——比如cfgmgr和bootinfo等

三、基於PCI的系統引導模式

        基於PCI的只有兩種引導模式，分別是normal模式和service模式，多使用者模式一般從內建硬碟啟動，單一使用者模式可以從磁碟，cdrom或者硬碟啟動。

        以維護模式引導系統，就會進入到系統診斷狀態，使用者可以查看和更改系統的裝置和配置，可以進行系統的診斷和維護工作。此時系統中只有一個root使用者，所以稱之為單一使用者模式。PCI系統的維護模式分為兩種，一種：獨立診斷模式（從磁帶或者是cdrom引導到維護模式）。另一種是線上診斷模式（從硬碟引導）

        在POST時確定引導模式，系統根據引導裝置列表來引導，比如：“軟磁碟-cdrom-硬碟-網路裝置”類似這樣一個裝置群組成。使用者可以自己修改引導裝置列表（用bootlist命令）也可以用SMS來自訂引導裝置列表。自訂引導裝置列表儲存在NVRAM中，預設的引導列表儲存在ROS中。

        啟動POST完成時，在第一個表徵圖出來之後和最後一個表徵圖出來之前，按鍵盤某個按鍵，進入相應模式：

        F1/1    ---->SMS系統管理維護模式

        F5/5    ---->預設引導裝置列表引導維護模式，進入獨立診斷模式

        F6/6    ---->自訂引導裝置列表引導維護模式，進入線上診斷模式

        F8/8    ---->正常模式引導

        在支援AIX的作業系統的機器是上，無論是否已安裝AIX，都可以進入到獨立診斷模式，只有安裝了系統的機器可以進入線上診斷模式，診斷模式類型由系統從什麼介質啟動決定。

        通過磁帶、cdrom和網路方式啟動系統，rootvg卷組不會啟用，因為root卷組可能不存在（重新安裝系統）。一旦進入獨立診斷模式，就不能取出光碟片，只能在給機器加電之後和POST完成之前才能去除光碟片。

四、多使用者模式啟動流程

+++++++++++ROS核心初始化階段+++++++++++++

1）首先由OCS（On-chip Sequencer）調用微處理器檢查系統主板是否有問題，然後將控制權交給唯讀記憶體（ROS），並執行系統加電自檢（POST）

2）ROS初始化載入程式（IPL）檢查使用者自訂引導裝置列表（Boot List），如果找不到自訂欄表或者自訂引導裝置列表不正確，就會使用預設引導列表，然後使用在引導列表中找到的第一個裝置來引導。

3）到找到第一個可以引導的裝置後，就檢測引導裝置上的第一個記錄或物理扇區號（PSN：physical sector number）。如果是合法的引導記錄。則把它讀入記憶體，並附加到初始裝入程式（IPL）的控制塊上。然後根據引導記錄中包含的“引導邏輯卷（BLV）長度和BLV的地址（BLV）在引導裝置上的位置”把BLV裝入到記憶體。

4）從引導裝置中順序的把引導邏輯卷（也就是引導鏡像）讀入到記憶體，建立RAM檔案系統（RAMFS）。引導邏輯卷（BLV）由“核心、一個RAM檔案系統和基本初始化裝置資訊（簡化的ODM）組成。”

5）把控制權移交給在RAM檔案系統中開始系統初始化的核心。

6）系統初始化的核心運行init程式（進程號為1），init進程繼續去執行rc.boot指令碼，並附帶參數1

7）核心初始化階段和硬體檢測階段結束。

++++++基本裝置設定階段（rc.boot第1階段）+++++++

        現在的情況是，系統完成硬體檢測，找到BLV，簡曆了RAM，啟動了RAM中的init進程，但是rootvg還沒有啟用。rc.boot第一階段主要是完成基本的裝置配置

1）RAMFS中的init進程執行引導指令碼rc.boot帶參數1，在這個過程中，rc.boot調用restbase命令，把引導邏輯卷（BLV）上的簡化ODM資料庫複寫到RAMFS，如果這個操作時被，LED面板顯示548.

2）然後rc.boot執行cfgmgr -f命令（組態管理員），讓cfgmgr從簡化的ODM資料庫中讀取Config_Rules類，在Config_Rules類中，屬性值為1的裝置都被認為是基本裝置，基本裝置是為訪問rootvg所需的全部裝置。rc.boot這個階段執行cfgmgr來配置基本裝置，以便在下一個rc.boot階段能夠啟用rootvg。

以下就是這個檔案的位置

順便可以查出這個類下邊phrase=1的對象：

（後邊還有，未列出）

3）在rc.boot第一個引導階段的最後，執行bootinfo -b命令來檢測最後一次引導裝置，這時LED顯示511.

++++++++++++rc.boot第2引導階段++++++++++++++++++

1）rc.boot執行ipl_varyon命令啟用rootvg，若這個命令和執行不成功，則顯示522、554、556中的一個

2）ipl_varyon執行成功以後，用fsck -fp /dev/hd4命令檢查rootvg（位於磁碟上）的根檔案系統，然後把rootvg的根檔案系統（/dev/hd4）安裝在RAMFS的臨時安裝點上（/mnt），這一步失敗，顯示錯誤碼555、557

3）安裝/var和/usr檔案系統。如果失敗，顯示518.一旦安裝了/var文啊進系統，就用copycore命令把預設的dump裝置(/dev/hd6)裡最後的dump複製到預設的副本目錄(/var/adm/ras)，複製完dump之後，就卸載/var檔案系統。

4)運行swapon(/usr/sbin/swapon)命令來啟用rootvg上基本的頁面空間(/dev/hd6)

5）用mergedev命令把RAMFS中/dev目錄複寫到磁碟上的檔案系統中，再用cp Cu* /mnt/etc/bojrepos命令吧RAMFS中使用者化的ODM資料庫複寫到磁碟上，這裡/mnt/etc/bojrepos這個路徑是因為，根目錄/本臨時掛在到RAMFS中的/mnt這個安裝點上

6）從RAMFS中卸載/var和rootvg的根檔案系統/dev/hd4（掛在到/mnt）

7）在RAMFS的根檔案系統所在的安裝點上永久性安裝rootvg（位於磁碟）的根檔案系統，由newroot命令完成RAM檔案系統到rootvg的檔案系統的切換。root卷組中的檔案系統安裝點可以使用以後，就將root卷組中的/usr和/var檔案系統安裝到相應的安裝點

8）此時沒有可使用的控制台，所有的引導資訊都被複製到錯誤記錄檔alog中

9）退出執行rc.boot指令碼，把控制權移交給root卷組中的init進程，然後釋放RAM檔案系統

10）位於硬碟上的init進程將執行整個啟動過程的最後一部分

    ·    因為控制台不可用，所以輸出資訊都記錄在alog中。

        init程式讀取/etc/inittab檔案，如果/etc/inittab存在，則init程式在/etc/inittab中尋找預設的系統啟動初始記錄（記錄標識符是init，第三個欄位是initdefault），整個記錄中包含了預先登記在檔案/etc/inittab中的進程。初始記錄不存在，則init進程就會要求使用者從系統控制台（/dev/console）輸入一個運行層級。（使用者輸入S、s、M、m則進入單一使用者模式，只有進入單一使用者模式才不要求/etc/inittab內容必須是完整的）

    ·    如果/etc/inittab不存在，init預設直接進入系統維護運行層級

    ·    init進程每隔60秒重新讀取一次/etc/inittab檔案，如果init進程上次讀過該檔案之後，新增刪了東西，這一次讀取也會執行這些變化。

++++++++++++rc.boot第3引導階段++++++++++++++++++

        在/etc/inittab檔案中第一條記錄為initdefault，第二條記錄的標識符為brc，這條記錄就是指示init去執行rc.boot第3階段。

第3階段工作為：

1）安裝/tmp檔案系統

2）同步rootvg（通過執行命令#syncvg -v rootvg &），這可能會花一些時間，如果執行失敗，則顯示錯誤碼553

3）如果是正常（normal）引導，則執行cfgmgr -p2命令；如果是維護（service）模式引導，則執行cfgmgr -p3命令。cfgmgr讀取ODM資料庫中的Config_rules類，檢查屬性值是2或者是3的裝置，並對其進行配置（屬性值為1的裝置在第1階段就檢查完了），即配置所有剩餘裝置。

4）用cfgcon命令配置控制台。不同的終端裝置，在LED上顯示的代碼不同。

5）執行savebase命令把/（根）檔案系統中的ODM資料庫儲存引導邏輯卷（BLV）中

6）退出執行rc.boot指令碼，然後由init進程順序啟動/etc/inittab檔案中的其他進程

五、作業系統運行層級

        作業系統真正的運行層級有11個，是0-9，再加一個S、s、M、m，其中層級2表示多使用者模式，S、s、M、m這寫個層級表示單一使用者模式（維護模式）

六、init進程重讀/etc/inittab檔案

        不論進程猶豫什麼原因停止，init進程都會收到這個進程停止啟動並執行訊號，並且在/etc/utmp中記錄它結束啟動並執行原因，同時還會在檔案/var/adm/wtmp中儲存進程啟動的記錄。

        當使用者編輯了/etc/inittab檔案，增加了一條記錄或者修改了其中的command欄位，init進程不會馬上重讀該檔案，所增加或者是修改的進程不會被立刻建立，除非以下3個條件之一發生，新進程才能被建立——

1）init進程的子孫進程中有一個進程結束了

2）出現電源失敗訊號SIGPWR

3）使用者用init命令發出改變系統運行層級和重新檢查/etc/inittab檔案的訊號

其中，以上三個條件最簡單的方法就是用init命令發出重新檢查/etc/inittab檔案的訊號

#init Q

#telinit -q

第三章 啟動和關閉AIX作業系統