Linux系统的启动过程大体上可分为五部分:内核的引导;运行init;系统初始化;建立终端 ;用户登录系统
A 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。紧接着由启动设备上的grub程序开始引导linux,当引导程序成功完成引导任务后,Linux从它们手中接管了CPU的控制权,然后CPU就开始执行Linux的核心映象代码,开始了Linux启动过程。也就是所谓的内核引导开始了,在内核引导过程中其实是很复杂的,我们就当它是一个黑匣子,反正是linux内核做了一些列工作,最后内核调用加载了init程序,至此内核引导的工作就完成了。交给了下一个主角init。
B 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。inittab是一个不可执行的文本文件,它有若干行指令所组成。具体内容如下:(你可以在你的linux上执行命令 cat /etc/inittab 这样获得)
cat /etc/inittab
C 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。
rc.sysinit约有850多行,但是每个单一的功能还是比较简单,而且带有注释,建议有兴趣的用户可以自行阅读自己机器上的该文件,以了解系统初始化所详细情况。由于此文件较长,所以不在本文中列出来,也不做具体的介绍。当rc.sysinit程序执行完毕后,将返回init继续下一步。通常接下来会执行到/etc/rc.d/rc程序。以运行级别3为例,init将执行配置文件inittab中的以下这行:
l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
这一行表示以5为参数运行/etc/rc.d/rc,/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/目录中的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。
/etc/rc.d/rc5.d/中的rc启动脚本通常是K或S开头的连接文件,对于以以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。
至于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。
cd /etc/rc.d/init.d
初始化目录,里面包含下面bash
这里是几个开机启动项的启动脚本
cd /etc/rc.d/rc5.d
这里是几个以K (已经处于启动状态) S (可以进行start/stop等操作) 开头的文件,指向的是 /etc/rc.d/init.d 目录的
例如上面的K50netconsole 这个是启动
可以查看这个文件
more /etc/rc.d/init.d/netconsole #!/bin/bash # # netconsole This loads the netconsole module with the configured parameters. # # chkconfig: - 50 50 # description: Initializes network console logging # config: /etc/sysconfig/netconsole # ### BEGIN INIT INFO # Provides: netconsole # Required-Start: $network # Short-Description: Initializes network console logging # Description: Initializes network console logging of kernel messages. ### END INIT INFO # Copyright 2002 Red Hat, Inc. # # Based in part on a shell script by # Andreas Dilger <adilger@turbolinux.com> Sep 26, 2001 PATH=/sbin:/usr/sbin:$PATH RETVAL=0 SERVER_ADDRESS_RESOLUTION= # Check that networking is up. . /etc/sysconfig/network # Source function library. . /etc/rc.d/init.d/functions # Default values LOCALPORT=6666 DEV= SYSLOGADDR= SYSLOGPORT=514 SYSLOGMACADDR= kernel=$(uname -r | cut -d. -f1-2) usage () { echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|condrestart}" 1>&2 RETVAL=2 } ...这里省去下面的代码
D 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。
E 用户登录系统
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。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可以在任何终端上登录。/etc/usertty文件用于对用户作出附加访问限制,如果不存在这个文件,则没有其他限制。
在分析完用户名后,login将搜索/etc/passwd以及/etc/shadow来验证密码以及设置账户的其它信息,比如:主目录是什么、使用何种shell。如果没有指定主目录,将默认为根目录;如果没有指定shell,将默认为/bin/bash。
login程序成功后,会向对应的终端在输出最近一次登录的信息(在/var/log/lastlog中有记录),并检查用户是否有新邮件(在/usr/spool/mail/的对应用户名目录下)。然后开始设置各种环境变量:对于bash来说,系统首先寻找/etc/profile脚本文件,并执行它;然后如果用户的主目录中存在.bash_profile文件,就执行它,在这些文件中又可能调用了其它配置文件,所有的配置文件执行后后,各种环境变量也设好了,这时会出现大家熟悉的命令行提示符,到此整个启动过程就结束了。
【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来进入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下Ctrl Alt F7 就回来了。如果你用的vmware 虚拟机,命令窗口切换的快捷键为 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。
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