linux內(nèi)核特點：
- 支持模塊化：模塊文件的名字以.ko（kernel object）結(jié)尾
- 支持內(nèi)核運行時，動態(tài)加載和卸載模塊文件,。
linux內(nèi)核組成部分：
-
核心文件：/boot/vmlinuz-VERSION-release
# ll /boot/vmlinuz-3.10.0-957.el7.x86_64
-rwxr-xr-x. 1 root root 6639904 Nov 9 2018 /boot/vmlinuz-3.10.0-957.el7.x86_64
# file /boot/vmlinuz-3.10.0-957.el7.x86_64
/boot/vmlinuz-3.10.0-957.el7.x86_64: Linux kernel x86 boot executable bzImage, version 3.10.0-957.el7.x86_64 ([email protected]) #1 S, RO-rootFS, swap_dev 0x6, Normal VGA
-
模塊文件：/lib/modules/VERSION-release
如果按照了多個內(nèi)核版本,，則/lib/modules下，有多個目錄
# ll /lib/modules
drwxr-xr-x. 8 root root 4096 Feb 20 10:03 3.10.0-957.el7.x86_64
3.10.0-957.el7.x86_64目錄下的文件：
# ls /lib/modules/3.10.0-957.el7.x86_64/
build modules.alias modules.builtin.bin modules.drm modules.softdep updates
extra modules.alias.bin modules.dep modules.modesetting modules.symbols vdso
kernel modules.block modules.dep.bin modules.networking modules.symbols.bin weak-updates
misc modules.builtin modules.devname modules.order source
其中有：kernel目錄
# ls /lib/modules/3.10.0-957.el7.x86_64/kernel/
arch crypto drivers fs kernel lib mm net sound virt
arch：平臺特有,；crypto：加密/解密,；drivers:驅(qū)動管理；mm：內(nèi)存管理,。fs：文件系統(tǒng),；net：網(wǎng)絡(luò)管理；sound：聲卡驅(qū)動
-
ramdisk：
ramdisk的由來：操作系統(tǒng)不知道用戶的電腦上的磁盤設(shè)備是什么型號的,，訪問特定磁盤是要使用特定的磁盤驅(qū)動程序的,，所以操作系統(tǒng)可能就要把市面上主流的磁盤驅(qū)動程序都準備好，放入安裝盤中,，這樣一來安裝盤太臃腫,。為了解決這個問題，操作系統(tǒng)不準備任何磁盤驅(qū)動程序,，而是在安裝操作系統(tǒng)的過程中,，掃描用戶的硬件，根據(jù)硬件自動生成磁盤驅(qū)動程序,，并把這個驅(qū)動程序存放入磁盤中,。
開機后，內(nèi)核被裝載到內(nèi)存后,，就要去從磁盤找根文件系統(tǒng),。內(nèi)核要想訪問磁盤，必須需要訪問磁盤的驅(qū)動程序,，可是磁盤的驅(qū)動程序又在根文件系統(tǒng)里,，所以內(nèi)核就無法找到磁盤的驅(qū)動程序，也就無法訪問磁盤,。所以需要一個臨時的根文件系統(tǒng),，在里面放磁盤的驅(qū)動程序,。這個臨時的驅(qū)動程序和根文件系統(tǒng)，是在安裝操作系統(tǒng)時,，由安裝程序掃描機器的硬件后,，根據(jù)硬件的型號自動生成的。有了這個東西后,，內(nèi)核就先把一段內(nèi)存模擬成磁盤,，把這個東西放到內(nèi)存中，從它的里面取得到磁盤驅(qū)動,，然后使用好不容易得到的驅(qū)動程序,，去訪問真的磁盤，得到真的根文件系統(tǒng),。然后真的根文件系統(tǒng),，取代這個東西。
這個東西叫：ramdisk,。
我們使用free命令,可以看到buff和cache,。為什么有buff和cache呢？因為磁盤IO太慢,，所以把經(jīng)常訪問的磁盤上的數(shù)據(jù),，載入內(nèi)存的buff和cache區(qū)域。
# free
total used free shared buff/cache available
Mem: 3880164 459420 2525300 12596 895444 3076684
Swap: 4063228 0 4063228
centos5：/boot/initrd-VERSION-release.img
由于是用內(nèi)存模擬磁盤,，所以內(nèi)存又使用buff和cache機制,，緩存了磁盤的內(nèi)容，造成了雙重buff和cache,。
centos6,7：/boot/initramfsVERSION-release.img
為了防止雙重buffer和cache,，centos6和7使用ramfs，ramfs是文件系統(tǒng),，就防止了雙重buff和cache,。
# ll /boot/initramfs-3.10.0-957.el7.x86_64.img
-rw-------. 1 root root 31489644 Nov 29 17:11 /boot/initramfs-3.10.0-957.el7.x86_64.img
ramdisk的做成工具程序：
- centos5：
mkinitrd
- centos6，7：
dracut,。為了兼容centos5,，也可以使用mkinitrd
centos5系統(tǒng)啟動流程
前提pc主機，MBR架構(gòu)
-
第一步：post（power on system test）加電自檢,。
pc機的主板上有個rom芯片（CMOS）,，加電后，cpu去找這個raw,，然后讀取里面的指令,，檢測機器上是否有：內(nèi)存，硬盤,，顯示設(shè)備等,。
CMOS里有個bios（basic input output system）程序
-
第二步：boot sequence（bios里設(shè)置是用光盤啟動,，還是硬盤啟動等）
按次序查找引導(dǎo)設(shè)備，第一個有引導(dǎo)程序（bootloader）的設(shè)備即為本次啟動要用到的設(shè)備,。
bootloader：
bootloader程序放在哪里了,？
如果是MBR架構(gòu)，則放在了在0號track（磁道）,，0號sector（扇區(qū)）里 的前446bytes ,。
由于只有446字節(jié)，空間太小了,，能寫的程序?qū)嵲谟邢蓿?font color=red>所以linux使用GRUB機制,。
GRUB機制：不讓bootloader直接加載內(nèi)核，而是讓bootloader加載磁盤上的另外一個程序/boot/grub,。由于/boot/grub是放在磁盤上的,，所以突破了446字節(jié)的約束。
- 第一階段：bootloader加載/boot/grub程序
- 第1.5階段：filesystem driver,？
- 第二階段：/boot/grub程序加載內(nèi)核,。
-
第三步：kernel自身初始化
-
探測所以硬件設(shè)備
-
為了加載磁盤上的根文件系統(tǒng),，所以先加載ramdisk上的文件系統(tǒng)，找到里面的磁盤驅(qū)動程序,。
注意：也有可能不使用ramdisk,。當自己在自己的機器上編譯內(nèi)核時，編譯程序就探測到了本地磁盤類型,，所以在編譯的時候,，就可以把磁盤的驅(qū)動，編譯到內(nèi)核里,，所以內(nèi)核就不需要再去找ramdisk了,。
-
使用磁盤驅(qū)動，以只讀方式,，加載根文件系統(tǒng),。只讀的目的：防止內(nèi)核有bug，把根文件系統(tǒng)里面的東西刪除了,。沒問題后,，再改為讀寫方式。
-
運行用戶空間的第一個應(yīng)用程序：/sbin/init
centos5之前的init程序：SysV init
?使用的配置文件：/etc/inittab
centos6的init程序：Upstart
?使用的配置文件：/etc/init/*.conf
centos7的init程序：Systemd
?使用的配置文件: /usr/lib/systemd/system目錄下的文件,，和/etc/systemd/system目錄下的文件
-
第四步：/sbin/init會啟動/sbin/mingetty程序,，顯示可以登錄的文本界面。
Linux的運行級別
為了系統(tǒng)的維護等目的設(shè)定了7個級別（0~6）
- 級別0：關(guān)機 shutdown
- 級別1：單用戶模式（single user）,，以root用戶登錄,，無需輸入root密碼。root密碼忘記了,，使用級別1,。輸入維護模式。
- 級別2：多用戶模式（multi user）,，會啟動網(wǎng)絡(luò)功能,，但不會啟動NFS。屬于維護模式,。
- 級別3：多用戶模式（multi user）,，完全功能模式，但不啟動圖形界面,。
- 級別4：預(yù)留級別,，沒有被使用，但習(xí)慣以同3級別功能使用,。
- 級別5：多用戶模式（multi user）,，完全功能模式，開機自動啟動圖形界面,。
- 級別6：重啟 reboot
默認級別是3或5,，server用級別3,；個人主機用級別5.
切換級別的命令：init 級別
查看當前的級別：who -r或者runlevel
run命令的結(jié)果里的N：上一次的級別。由于沒切換過級別,，所以上一次就是N,。
# who -r
run-level 5 2020-02-20 10:03
# runlevel
N 5
init程序的配置文件說明
1，centos5,，6：/etc/inittab
每行定義一種action,，以及與之對應(yīng)的process
每一行的格式：id:runlevel:action:process
id:標識
runlevel：運行級別
action：指明啟動process的條件
- wait：當運行級別切換至此行的級別時，執(zhí)行一次process
- respawn：一旦此行的process終止,，就自動重新啟動它
- initdefault：設(shè)定系統(tǒng)開機時默認的運行級別,，所以此行的process省略
- sysinit：設(shè)定系統(tǒng)初始化的方式，所以runlevel省略,，process一般為/etc/rc.d/rc.sysinit腳本
process：程序
例子：
-
id01:3:initdefault:
系統(tǒng)開機時,，以級別3運行。
-
id02::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
不管以哪個級別運行,，都使用/etc/rc.d/rc.sysinit腳本完成系統(tǒng)初始化,。
-
id03:3:wait:/etc/rc.d/rc 0
當切換到級別3后，運行腳本：/etc/rc.d/rc 0一次,。
腳本/etc/rc.d/rc的作用：當切換運行級別時，定義先kill哪些進程,，然后再啟動哪些進程,。
解釋腳本/etc/rc.d/rc之前，先看看目錄/etc/rc.d/下的構(gòu)成,。
下面有rc0.d,，rc1.d，rc2.d,，rc3.d,，rc4.d，rc5.d,，rc6.d目錄
# ll /etc/rc.d/
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Feb 21 09:19 init.d
-rwxr-xr-x. 1 root root 2617 Jun 19 2018 rc
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Feb 21 09:19 rc0.d
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Feb 21 09:19 rc1.d
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Feb 21 09:19 rc2.d
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Feb 21 09:19 rc3.d
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Feb 21 09:19 rc4.d
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Feb 21 09:19 rc5.d
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Feb 21 09:19 rc6.d
-rwxr-xr-x. 1 root root 220 Jun 19 2018 rc.local
-rwxr-xr-x. 1 root root 20199 Jun 19 2018 rc.sysinit
/etc/rc.d/rc的腳本內(nèi)容摘要：
變量$runlevel,，就是執(zhí)行此腳本時，傳進來的參數(shù),，也就是運行級別,。
# First, run the KILL scripts.
for i in /etc/rc$runlevel.d/K* ; do
#省略
$i stop
#省略
done
# Now run the START scripts.
for i in /etc/rc$runlevel.d/S* ; do
#省略
$i start
#省略
done
所以當運行/etc/rc.d/rc 3的時候，實際運行的腳本的就/etc/rc3.d/目錄下的：K*和S*的所有腳本,。
查看一下ls /etc/rc.d/rc3.d的目錄,，發(fā)現(xiàn)都是符號鏈接文件,，指向的是/etc/init.d目錄下的相應(yīng)的腳本。其他的rc1.d等目錄下也都是符號鏈接,，而且指向的也是/etc/init.d目錄下的相應(yīng)的腳本,。所有不管傳的運行級別參數(shù)是什么，實際運行的腳本都是/etc/init.d下的相應(yīng)的腳本,。
# ll /etc/rc.d/rc3.d/K*
lrwxrwxrwx. 1 root root 15 Jan 31 14:09 /etc/rc.d/rc3.d/K01numad -> ../init.d/numad
lrwxrwxrwx. 1 root root 16 Jan 31 14:09 /etc/rc.d/rc3.d/K01smartd -> ../init.d/smartd
# ll /etc/rc.d/rc3.d/S*
lrwxrwxrwx. 1 root root 17 Jan 31 14:09 /etc/rc.d/rc3.d/S01sysstat -> ../init.d/sysstat
lrwxrwxrwx. 1 root root 22 Jan 31 14:09 /etc/rc.d/rc3.d/S02lvm2-monitor -> ../init.d/lvm2-monitor
lrwxrwxrwx. 1 root root 14 Jan 31 14:09 /etc/rc.d/rc3.d/S05rdma -> ../init.d/rdma
那么,，為什么弄出這么多符號鏈接呢？
觀察這些符號鏈接,，發(fā)現(xiàn)：K和S的后面都有2位數(shù)字,。
這2位數(shù)字是為了排序用的，/etc/rc.d/rc腳本的for i in /etc/rc$runlevel.d/K* ; do語句,，就把以K后S開頭的按后面的數(shù)字排序了,。
- K##：要被結(jié)束的進程。##數(shù)字越小,，先被結(jié)束,。所以不被別的進程依賴的進程，數(shù)字小,。
- S##：要被啟動的進程,。##數(shù)字越小，先被啟動,。所以被別的進程依賴的進程,，數(shù)字小。
啟動服務(wù)時,，都是使用service 服務(wù)程序名 start,，其實service命令，調(diào)用的是就是/etc/init.d目錄下的腳本,，所以直接運行腳本和使用service命令的效果是一樣的,，試驗如下：
# /etc/init.d/crond stop
Stopping crond: [ OK ]
# /etc/init.d/crond start
Starting crond: [ OK ]
# /etc/init.d/crond status
crond (pid 4822) is running...
# /etc/init.d/crond restart
Stopping crond: [ OK ]
Starting crond: [ OK ]
# service crond status
crond (pid 4850) is running...
# service crond restart
Stopping crond: [ OK ]
Starting crond: [ OK ]
# service crond stop
Stopping crond: [ OK ]
# service crond start
Starting crond: [ OK ]
當想讓某個服務(wù)進程開機就自動運行的話，在目錄/etc/init.d下創(chuàng)建自己的腳本文件：
#!/bin/bash
#
# test servvice
#
# chkconfig: 2345 90 60
# description: test service
prog=$(basename $0)
if [ $# -lt 1 ]; then
echo "Usage:$prog {start|stop|status|restart}"
exit 1
fi
if [ "$1" == "start" ]; then
echo "start $prog done"
elif [ "$1" == "stop" ]; then
echo "stop $prog done"
elif [ "$1" == "restart" ]; then
echo "restart $prog done"
elif [ "$1" == "status" ]; then
if [ pidof $prog &> /dev/null ]; then
echo "$prog is running"
else
echo "$prog is stopped"
fi
else
echo "Usage:$prog {start|stop|status|restart}"
exit 2
fi
注意：chkconfig: 2345 90 60
2345：級別
90：啟動優(yōu)先級
60：終止優(yōu)先級
有個命令chkconfig可以幫助我們,，在rc0.d,rc1.d,rc2.d,rc3.d,rc4.d,rc5.d,rc6.d目錄下自動創(chuàng)建符號鏈接,，符號鏈接的名字：S90mySer.sh和K60mySer.sh。但不是在所以目錄都創(chuàng)建,，根據(jù)寫的級別創(chuàng)建,，這里寫的是2345，所以在rc2.d,rc3.d,rc4.d,rc5.d目錄下創(chuàng)建S90mySer.sh和K60mySer.sh
雖然【# chkconfig: 2345 90 60】是注釋,，但必須有這行,。否則，執(zhí)行chkconfig命令出下面的錯誤：
# chkconfig mySer.sh on
service mySer.sh does not support chkconfig
使用chkconfig mySer.sh on就是在2345目錄下創(chuàng)建S90mySer.sh文件
使用chkconfig mySer.sh off就是在2345目錄下創(chuàng)建K90mySer.sh文件
# chkconfig mySer.sh on
# ls /etc/rc.d/rc0.d/ | grep mySer
# ls /etc/rc.d/rc1.d/ | grep mySer
# ls /etc/rc.d/rc2.d/ | grep mySer
S90mySer.sh
# ls /etc/rc.d/rc3.d/ | grep mySer
S90mySer.sh
# ls /etc/rc.d/rc4.d/ | grep mySer
S90mySer.sh
# ls /etc/rc.d/rc5.d/ | grep mySer
S90mySer.sh
# ls /etc/rc.d/rc6.d/ | grep mySer
# chkconfig mySer.sh off
# ls /etc/rc.d/rc0.d/ | grep mySer
# ls /etc/rc.d/rc1.d/ | grep mySer
# ls /etc/rc.d/rc2.d/ | grep mySer
K60mySer.sh
# ls /etc/rc.d/rc3.d/ | grep mySer
K60mySer.sh
# ls /etc/rc.d/rc4.d/ | grep mySer
K60mySer.sh
# ls /etc/rc.d/rc5.d/ | grep mySer
K60mySer.sh
# ls /etc/rc.d/rc6.d/ | grep mySer
有了這些鏈接文件后，就可以使用service命令,，來啟動我們的服務(wù)了,。
# service mySer.sh start
start mySer.sh done
# service mySer.sh stop
stop mySer.sh done
# service mySer.sh restart
restart mySer.sh done
chkconfig選項：
-
查看：--list [scriptname]
# chkconfig --list
abrt-ccpp 0:off 1:off 2:off 3:on 4:off 5:on 6:off
abrtd 0:off 1:off 2:off 3:on 4:off 5:on 6:off
acpid 0:off 1:off 2:on 3:on 4:on 5:on 6:off
atd 0:off 1:off 2:off 3:on 4:on 5:on 6:off
auditd 0:off 1:off 2:on 3:on 4:on 5:on 6:off
autofs 0:off 1:off 2:off 3:on 4:on 5:on 6:off
# chkconfig --list mySer.sh
mySer.sh 0:off 1:off 2:on 3:on 4:on 5:on 6:off
-
指定運行級別：--level LEAVES
# chkconfig --list mySer.sh
mySer.sh 0:off 1:off 2:on 3:on 4:on 5:on 6:off
# chkconfig --level 35 mySer.sh off
# chkconfig --list mySer.sh
mySer.sh 0:off 1:off 2:on 3:off 4:on 5:off 6:off
當只是單純開機運行某個進程，而不需要額外的腳本的話,，直接修改/etc/rc.d/rc.local文件即可,。
下面添加了touch /tmp/welcome，所以開機后,，就會創(chuàng)建這個文件,；
添加了/usr/sbin/httpd，所以開機后,，就會啟動httpd進程,。
#!/bin/sh
#
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# You can put your own initialization stuff in here if you don't
# want to do the full Sys V style init stuff.
touch /var/lock/subsys/local
touch /tmp/welcome
/usr/sbin/httpd
為什么編輯/etc/rc.d/rc.local文件就好用呢？
因為這個文件被rc2.d,，rc3.d,，rc4.d，rc5.d目錄里的最后一個文件S99local鏈接了
# ll /etc/rc.d/rc2.d/ | tail -1
lrwxrwxrwx. 1 root root 11 Jan 31 14:08 S99local -> ../rc.local
# ll /etc/rc.d/rc3.d/ | tail -1
lrwxrwxrwx. 1 root root 11 Jan 31 14:08 S99local -> ../rc.local
# ll /etc/rc.d/rc4.d/ | tail -1
lrwxrwxrwx. 1 root root 11 Jan 31 14:08 S99local -> ../rc.local
# ll /etc/rc.d/rc5.d/ | tail -1
lrwxrwxrwx. 1 root root 11 Jan 31 14:08 S99local -> ../rc.local
系統(tǒng)初始化腳本/etc/rc.d/rc.sysinit的作用：
-
設(shè)置主機名
-
設(shè)置歡迎信息
-
激活udev（創(chuàng)建設(shè)備文件用的）和selinux
-
掛載/etc/fstab文件中定義的所以文件系統(tǒng)
-
檢測根文件系統(tǒng),，沒有問題后,，以讀寫方式重新掛載根文件系統(tǒng)。
-
讀取硬件時鐘,，設(shè)置系統(tǒng)時鐘
-
讀取配置文件/etc/sysctl.conf里的內(nèi)核參數(shù),，修改內(nèi)核的行為。
-
激活lvm及軟raid設(shè)備
-
激活swap設(shè)備
-
從根文件系統(tǒng),，加載硬件的驅(qū)動程序
-
清理操作
總結(jié)：/sbin/init的啟動流程
1,，通過讀取配置文件/etc/inittab，獲得運行級別
2,，執(zhí)行腳本/etc/rc.d/rc.sysinit，完成系統(tǒng)初始化
3,，根據(jù)取得的運行級別,，先停止這個級別不需要運行的進程（K##），再啟動這個級別需要運行的進程（S##）
4,，設(shè)置登錄終端,。如果是級別3則登錄終端是文本界面
5，如果是級別5,，則需要啟動圖形界面服務(wù),，顯示圖形登錄界面；
centos6系統(tǒng)啟動流程
基本和centos5相同,，只列出不同點
1,，init程序：upstart，但依然為/sbin/init。其配置文件不是/etc/inittab了,，而是/etc/init/*.conf,。但/etc/inittab里也有用，只放默認運行級別一行（id:3:initdefault:）,。
2,，系統(tǒng)初始化腳本是/etc/init/rcS.conf，但里面運行的是/etc/rc.d/rc.sysinit
3,，腳本/etc/init/rc.conf里面,，調(diào)用/etc/rc.d/rc $RUNLEVEL
centos7系統(tǒng)啟動流程
啟動流程是一樣的，實現(xiàn)的細節(jié)不一樣,。
兼容centos5和6,，所以也可以使用service命令。
# service crond start
Redirecting to /bin/systemctl start crond.service
# service crond status
Redirecting to /bin/systemctl status crond.service
centos7使用systemctl命令,。
centos7沒有了運行級別的概念,，改用target概念
- graphical.target對應(yīng)運行級別5
- multi-user.target對應(yīng)運行級別3
systemctl get-default
# systemctl get-default
graphical.target
centos7的init程序：Systemd
?使用的配置文件: /usr/lib/systemd/system目錄下的文件，和/etc/systemd/system目錄下的文件
# c/c++ 學(xué)習(xí)互助QQ群：877684253
# 本人微信：xiaoshitou5854
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