Linux系统启动过程
内核引导
当计算机打开电源,首先是BIOS开机自检,按照BIOS中设置的启动设备启动。
当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,init首先是需要读取配置文件/etc/inittab. 许多程序需要开机启动,在Windows叫“服务”(service),在Linux叫“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。
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)。
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,禁止远程登陆
- 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配置文件中有:
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
它调用了/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。
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。
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。
用户登录系统
命令行登录,ssh登录,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。
当看到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。
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。
关机
正确的关机流程为:sysnc > shutdown > reboot > halt
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。
Linux系统目录结构
- /bin:bin是Binary的缩写, 这个目录存放着最经常使用的命令。
- /boot:这里存放的是启动Linux时使用的一些核心文件,包括一些连接文件以及镜像文件。
- /dev:dev是Device(设备)的缩写, 该目录下存放的是Linux的外部设备,在Linux中访问设备的方式和访问文件的方式是相同的。
- /etc:这个目录用来存放所有的系统管理所需要的配置文件和子目录。
- /home:用户的主目录。
- /lib:这个目录里存放着系统最基本的动态连接共享库,其作用类似于Windows里的DLL文件。几乎所有的应用程序都需要用到这些共享库。
- /lost+found:这个目录一般情况下是空的,当系统非法关机后,这里就存放了一些文件。
- /media: linux系统会自动识别一些设备,例如U盘、光驱等等,当识别后,linux会把识别的设备挂载到这个目录下。
- /mnt:系统提供该目录是为了让用户临时挂载别的文件系统的,我们可以将光驱挂载在/mnt/上,然后进入该目录就可以查看光驱里的内容了。
- /opt:这是给主机额外安装软件所摆放的目录。默认是空的。
- /proc:这个目录是一个虚拟的目录,它是系统内存的映射,可以通过直接访问这个目录来获取系统信息。
这个目录的内容不在硬盘上而是在内存里,我们也可以直接修改里面的某些文件,比如可以通过下面的命令来屏蔽主机的ping命令,使别人无法ping你的机器:
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all
- /root:该目录为系统管理员,也称作超级权限者的用户主目录。
- /sbin:这里存放的是系统管理员使用的系统管理程序。
- /selinux:这个目录是Redhat/CentOS所特有的目录,Selinux是一个安全机制,类似于windows的防火墙,但是这套机制比较复杂,这个目录就是存放selinux相关的文件的。
- /srv:该目录存放一些服务启动之后需要提取的数据。
- /sys:这是linux2.6内核的一个很大的变化。该目录下安装了2.6内核中新出现的一个文件系统sysfs。
sysfs文件系统集成了下面3种文件系统的信息:针对进程信息的proc文件系统、针对设备的devfs文件系统以及针对伪终端的devpts文件系统。
该文件系统是内核设备树的一个直观反映。
当一个内核对象被创建的时候,对应的文件和目录也在内核对象子系统种被创建。
- /tmp:这个目录是用来存放一些临时文件的。
- /usr:这是一个非常重要的目录,用户的很多应用程序和文件都放在这个目录下,类似与windows下的program files目录。
- /usr/bin:系统用户使用的应用程序。
- /usr/sbin:超级用户使用的比较高级的管理程序和系统守护程序。
- /usr/src:内核源代码默认的放置目录。
- /var:这个目录中存放着在不断扩充着的东西,我们习惯将那些经常被修改的目录放在这个目录下。包括各种日志文件。
在linux系统中,有几个目录是比较重要的:
- /etc:这个是系统中的配置文件,如果你更改了该目录下的某个文件可能会导致系统不能启动。
- /bin, /sbin, /usr/bin, /usr/sbin: 这是系统预设的执行文件的放置目录,比如 ls就是在/bin/ls 目录下的。
- 值得提出的是,/bin, /usr/bin 是给系统用户使用的指令(除root外的通用户),而/sbin, /usr/sbin 则是给root使用的指令。
- /var: 这是一个非常重要的目录,系统上跑了很多程序,那么每个程序都会有相应的日志产生,而这些日志就被记录到这个目录下,具体在/var/log 目录下,另外mail的预设放置也是在这里。
Linux文件基本属性
- [ d ]:目录;
- [ - ]:文件;
- [ l ]:链接文档(link file);
- [ b ]:装置文件里面的可供储存的接口设备(可随机存取装置);
- [ c ]:装置文件里面的串行端口设备,例如键盘、鼠标(一次性读取装置)。
更改
Linux文件与目录管理
- s:列出目录
- cd:切换目录
- pwd:显示目前的目录
- mkdir:创建一个新的目录
- rmdir:删除一个空的目录
- cp::复制文件或目录
- rm:移除文件或目录
- cat:由第一行开始显示文件内容
- tac:从最后一行开始显示
- nl: 显示的时候,顺道输出行号!
- more: 一页一页的显示文件内容
- less: 与 more 类似,但是比
- more 更好的是,他可以往前翻页!
- head: 只看头几行
- tail: 只看尾巴几行
Linux用户和用户组管理
- useradd 选项 用户名
- userdel 选项 用户名
- usermod 选项 用户名
- passwd 选项 用户名
- groupadd 选项 用户组
- groupdel 用户组
- groupmod 选项 用户组
- newgrp root
与用户帐号有关的系统文件
/etc/passwd
用户管理工作涉及的最重要的一个文件。
用户名:口令:用户标识号:组标识号:注释性描述:主目录:登录Shell
- “用户名”是代表用户账号的字符串。
- “口令”一些系统中,存放着加密后的用户口令字。shadow技术,真正密码存放在/etc/passwd
- “用户标识号”:通常用户标识号的取值范围是0~65535。0是超级用户root的标识号,1~99由系统保留,作为管理账号,普通用户的标识号从100开始。在Linux系统中,这个界限是500。
- “组标识号”:对应着/etc/group文件中的一条记录。
- 注释性描述”字段记录着用户的一些个人情况。
- “主目录”,也就是用户的起始工作目录。
- 用户登录后,要启动一个进程,负责将用户的操作传给内核,这个进程是用户登录到系统后运行的命令解释器或某个特定的程序,即Shell。
- 系统中有一类用户称为伪用户(psuedo users)。
拥有帐户文件
- 还有许多标准的伪用户,例如:audit, cron, mail, usenet等,它们也都各自为相关的进程和文件所需要。
- /etc/shadow中的记录行与/etc/passwd中的一一对应,它由pwconv命令根据/etc/passwd中的数据自动产生
- 用户组的所有信息都存放在/etc/group文件中。
Linux 磁盘管理
- df 列出文件系统的整体磁盘使用量
- du 检查磁盘空间使用量
- fdisk 用于磁盘分区