Linux 系統啟動過程【轉】

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inux啟動時我們會看到許多啟動資訊。

Linux系統的啟動過程並不是大家想象中的那麼複雜，其過程可以分為5個階段：

• 核心的引導。
• 運行init。
• 系統初始化。
• 建立終端 。
• 使用者登入系統。

核心引導

當電腦開啟電源後，首先是BIOS開機自我測試 (POST)，按照BIOS中設定的啟動裝置（通常是硬碟）來啟動。

作業系統接管硬體以後，首先讀入 /boot 目錄下的核心檔案。

運行init

init 進程是系統所有進程的起點，你可以把它比擬成系統所有進程的老祖宗，沒有這個進程，系統中任何進程都不會啟動。

init 程式首先是需要讀取設定檔 /etc/inittab。

運行層級

許多程式需要開機啟動。它們在Windows叫做"服務"（service），在Linux就叫做"守護進程"（daemon）。

init進程的一大任務，就是去運行這些開機啟動的程式。

但是，不同的場合需要啟動不同的程式，比如用作伺服器時，需要啟動Apache，用作案頭就不需要。

Linux允許為不同的場合，分配不同的開機啟動程式，這就叫做"運行層級"（runlevel）。也就是說，啟動時根據"運行層級"，確定要運行哪些程式。

Linux系統有7個運行層級(runlevel)：

• 運行層級0：系統停機狀態，系統預設運行層級不能設為0，否則不能正常啟動
• 運行層級1：單使用者工作狀態，root許可權，用於系統維護，禁止遠程登陸
• 運行層級2：多使用者狀態(沒有NFS)
• 運行層級3：完全的多使用者狀態(有NFS)，登陸後進入控制台命令列模式
• 運行層級4：系統未使用，保留
• 運行層級5：X11控制台，登陸後進入圖形GUI模式
• 運行層級6：系統正常關閉並重啟，預設運行層級不能設為6，否則不能正常啟動

系統初始化

在init的設定檔中有這麼一行： si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit　它調用執行了/etc/rc.d/rc.sysinit，而rc.sysinit是一個bash shell的指令碼，它主要是完成一些系統初始化的工作，rc.sysinit是每一個運行層級都要首先啟動並執行重要指令碼。

它主要完成的工作有：啟用交換分區，檢查磁碟，載入硬體模組以及其它一些需要優先執行任務。

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

這一行表示以5為參數運行/etc/rc.d/rc，/etc/rc.d/rc是一個Shell指令碼，它接受5作為參數，去執行/etc/rc.d/rc5.d/目錄下的所有的rc啟動指令碼，/etc/rc.d/rc5.d/目錄中的這些啟動指令碼實際上都是一些串連檔案，而不是真正的rc啟動指令碼，真正的rc啟動指令碼實際上都是放在/etc/rc.d/init.d/目錄下。

而這些rc啟動指令碼有著類似的用法，它們一般能接受start、stop、restart、status等參數。

/etc/rc.d/rc5.d/中的rc啟動指令碼通常是K或S開頭的串連檔案，對於以以S開頭的啟動指令碼，將以start參數來運行。

而如果發現存在相應的指令碼也存在K打頭的串連，而且已經處於運行態了(以/var/lock/subsys/下的檔案作為標誌)，則將首先以stop為參數停止這些已經啟動了的守護進程，然後再重新運行。

這樣做是為了保證是當init改變運行層級時，所有相關的守護進程都將重啟。

至於在每個運行級中將運行哪些守護進程，使用者可以通過chkconfig或setup中的"System Services"來自行設定。

建立終端

rc執行完畢後，返回init。這時基本系統內容已經設定好了，各種守護進程也已經啟動了。

init接下來會開啟6個終端，以便使用者登入系統。在inittab中的以下6行就是定義了6個終端：

1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty12:2345:respawn:/sbin/mingetty tty23:2345:respawn:/sbin/mingetty tty34:2345:respawn:/sbin/mingetty tty45:2345:respawn:/sbin/mingetty tty56:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6

從上面可以看出在2、3、4、5的運行層級中都將以respawn方式運行mingetty程式，mingetty程式能開啟終端、設定模式。

同時它會顯示一個文本登入介面，這個介面就是我們經常看到的登入介面，在這個登入介面中會提示使用者輸入使用者名稱，而使用者輸入的使用者將作為參數傳給login程式來驗證使用者的身份。

使用者登入系統

一般來說，使用者的登入方式有三種：

• （1）命令列登入
• （2）ssh登入
• （3）圖形介面登入

對於運行層級為5的圖形方式使用者來說，他們的登入是通過一個圖形化的登入介面。登入成功後可以直接進入KDE、Gnome等視窗管理器。

而本文主要講的還是文本方式登入的情況：當我們看到mingetty的登入介面時，我們就可以輸入使用者名稱和密碼來登入系統了。

Linux的帳號驗證程式是login，login會接收mingetty傳來的使用者名稱作為使用者名稱參數。

然後login會對使用者名稱進行分析：如果使用者名稱不是root，且存在/etc/nologin檔案，login將輸出nologin檔案的內容，然後退出。

這通常用來系統維護時防止非root使用者登入。只有/etc/securetty中登記了的終端才允許root使用者登入，如果不存在這個檔案，則root可以在任何終端上登入。

/etc/usertty檔案用於對使用者作出附加訪問限制，如果不存在這個檔案，則沒有其他限制。

圖形模式與文字模式的切換方式

Linux預設提供了六個命令視窗終端機讓我們來登入。

預設我們登入的就是第一個視窗，也就是tty1，這個六個視窗分別為tty1,tty2 … tty6，你可以按下Ctrl + Alt + F1 ~ F6 來切換它們。

如果你安裝了圖形介面，預設情況下是進入圖形介面的，此時你就可以按Ctrl + Alt + F1 ~ F6來進入其中一個命令視窗介面。

當你進入命令視窗介面後再返回圖形介面只要按下Ctrl + Alt + F7 就回來了。

如果你用的vmware 虛擬機器，命令視窗切換的快速鍵為 Alt + Space + F1~F6. 如果你在圖形介面下請按Alt + Shift + Ctrl + F1~F6 切換至命令視窗。

Linux 關機

在linux領域內大多用在伺服器上，很少遇到關機的操作。畢竟伺服器上跑一個服務是永無止境的，除非特殊情況下，不得已才會關機。

正確的關機流程為：sysnc > shutdown > reboot > halt

關機指令為：shutdown ，你可以man shutdown 來看一下協助文檔。

例如你可以運行如下命令關機：

sync 將資料由記憶體同步到硬碟中。shutdown 關機指令，你可以man shutdown 來看一下協助文檔。例如你可以運行如下命令關機：shutdown –h 10 ‘This server will shutdown after 10 mins’ 這個命令告訴大家，電腦將在10分鐘後關機，並且會顯示在登陸使用者的當前螢幕中。Shutdown –h now 立馬關機Shutdown –h 20:25 系統會在今天20:25關機Shutdown –h +10 十分鐘後關機Shutdown –r now 系統立馬重啟Shutdown –r +10 系統十分鐘後重啟reboot 就是重啟，等同於 shutdown –r nowhalt 關閉系統，等同於shutdown –h now 和 poweroff

最後總結一下，不管是重啟系統還是關閉系統，首先要運行sync命令，把記憶體中的資料寫到磁碟中。

關機的命令有 shutdown –h now halt poweroff 和 init 0 , 重啟系統的命令有 shutdown –r now reboot init 6.

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