Linux CentOS 6 启动管理

Linux CentOS 6 系统启动流程

简介：Linux 系统的启动，从计算机开机通电自检开始，一直到登陆系统，需要经历多个过程。学习 Linux 的启动过程，有助于了解 Linux 系统的结构，也对系统的排错有很大的帮助。
顺序：

• BIOS开机自检
• 主引导目录（MBR）
• Linux /etc/inittab
• Linux /etc/rc.d/rc.local
• Linux 单用户模式
• Linux rescue救援模式

Centos 6.X的启动流程经历以下几步：

• 服务器加电，加载 BIOS 信息，BIOS 进行系统检测。依照 BIOS 设定，找到第一个可以启动的设备（一般是硬盘）；
• 读取第一个启动设备的 MBR (主引导记录），加载 MBR 中的 Boot Loader（启动引导程序，最为常见的是 GRUB）。
• 依据 Boot Loader 的设置加载内核，内核会再进行一遍系统检测。系统一般会采用内核检测硬件的信息，而不一定采用 Bios 的自检信息。内核在检测硬件的同时，还会通过加载动态模块的形式加载硬件的驱动。
• 内核启动系统的第一个进程，也就是 /sbin/init。
• 由 /sbin/init 进程调用 /etc/init/rcS.conf 配置文件，通过这个配置文件调用 /etc/rc.d/rc.sysinit 配置文件。而 /etc/rc.d/rc.sysinit 配置文件是用来进行系统初始化的，主要用于配置计算机的初始环境。
• 还是通过 /etc/init/rcS.conf 配置文件调用 /etc/inittab 配置文件。通过 /etc/inittab 配置文件来确定系统的默认运行级别。
• 确定默认运行级别后，调用 /etc/init/rc.conf 配置文件。
• 通过 /etc/init/rc.conf 配置文件调用并执行 /etc/rc.d/rc 脚本，并传入运行级别参数。
• /etc/rc.d/rc 确定传入的运行级别，然后运行相应的运行级别目录 /etc/rc[0-6].d/ 中的脚本。
• /etc/rc[0-6].d/ 目录中的脚本依据设定好的优先级依次启动和关闭。
• 最后执行 /etc/rc.d/rc.local 中的程序。
• 如果是字符界面启动，就可以看到登录界面了。如果是图形界面启动，就会调用相应的 X Window 接口。
  总的来说，Linux系统的启动，要经历：
  BIOS自检->启动GRUB->加载内核->执行第一个进程->配置系统初始环境

BIOS开机自检

前面提到，服务器通电后，会直接进入 BIOS，BIOS 全称 Basic Input/Output System，中文可译为基本输入/输出系统。
BIOS 是硬件与软件之间的接口，而且是非常基本的接口，BIOS 提供了一组基本的操作系统使用的指令，系统启动的成功与否，依赖于 BIOS。
BIOS的初始化主要完成以下3项工作：

• 第一次检查计算机硬件和外围设备（第二次自检由内核完后，后续会讲），例如 CPU、内存、风扇灯。当 BIOS 一启动，就会做一个自我检测的工作，整个自检过程也被称为 POST（Power On Self Test）自检。
• 如果自检没有问题，BIOS 开始对硬件进行初始化，并规定当前可启动设备的先后顺序，选择由那个设备来开机。
• 选择好开启设备后，就会从该设备的 MBR（主引导目录）中读取 Boot Loader（启动引导程序）并执行。启动引导程序用于引导操作系统启动，Linux 系统中默认使用的启动引导程序是 GRUB。
  当 MBR 被加载到 RAM 之后，BIOS 就会将控制权交给 MBR，进入系统引导的第二阶段。

主引导目录（MBR）

MBR 也就是主引导记录，位于硬盘的 0 磁道、0 柱面、1 扇区中，主要记录了启动引导程序和磁盘的分区表。

MBR 中最主要的功能就是存储启动引导程序。

启动引导程序的作用：
BIOS 的作用就是自检，然后从 MBR 中读取出启动引导程序。那么，启动引导程序最主要的作用就是加载操作系统的内核。当然，每种操作系统的启动引导程序都是不同的。
下图展示了启动引导程序的作用。

Linux /etc/inittab

在 CentOS 6.x 中，/etc/inittab 配置文件只能用来设置系统的默认运行级别。
什么是运行级别呢？其实 Linux 是通过运行级别来确定系统启动时到底启动哪些服务的。Linux 默认有 7 个运行级别，具体如下表 所示

在 Linux 系统中可以使用 runlevel 命令来查看系统的运行级别，命令如下：
[root@localhost ~]# runlevel N 3
#N代表在进入这个级别前，上一个级别是什么；3代表当前级别
在这个命令的结果中，“N 3”中的N代表在进入这个级别前，上一个级别是什么；3 代表当前级别。“N” 就是 None 的意思，也就是说，系统是开机直接进入 3 运行级别的，没有上一个运行级别。
如果从图形界面切换到字符界面，再查看运行级别，就应该是这样的：
[root@localhost ~]# runlevel5 3#代表由5级别进入3级别
那么，可以手工改变当前的运行级别吗？当然可以，只需使用 init 命令（注意这不是 init 进程）即可，命令如下：
[root@localhost ~]# init 5#进入图形界面，当然要已经安装了图形界面才可以[root@localhost ~]# init 0#关机[root@localhost ~]# init 6#重新启动

不过要注意，使用 init 命令关机和重启并不是太安全，容易造成数据丟失。所以推荐大家使用 shutdown 命令进行关机和重启。
知道了运行级别的作用，回到系统启动过程中来。/etc/inittab 配置文件的功能就是确定系统的默认运行级别，也就是系统开机后会进入那个运行级别。此文件的内容如下：

注意，这里的默认运行级别只能写 3 或 5，其他的级别要么是关机重启，要么是保留或单用户，都不能作为系统默认运行级别。
在 /etc/rc[06].d/ 目录中的程序启动之后，系统的启动就已经完成。启动流程图补充完整，如下图所示。

系统的启动过程就是这样的，最终我们就能登录字符界面的 Linux 了。不过，如果需要启动图形界面的 Linux，则还需要调用 X Window 接口。