linux內核特點：
- 支持模塊化：模塊檔案的名字以.ko（kernel object）結尾
- 支持內核運行時，動態加載和卸載模塊檔案，
linux內核組成部分：
-
核心檔案：/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 -
模塊檔案：/lib/modules/VERSION-release
如果按照了多個內核版本，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_643.10.0-957.el7.x86_64目錄下的檔案：
# 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 virtarch：平臺特有；crypto：加密/解密；drivers:驅動管理；mm：記憶體管理，fs：檔案系統；net：網路管理；sound：聲卡驅動
-
ramdisk：
ramdisk的由來：作業系統不知道用戶的電腦上的磁盤設備是什么型號的，訪問特定磁盤是要使用特定的磁盤驅動程式的，所以作業系統可能就要把市面上主流的磁盤驅動程式都準備好，放入安裝盤中，這樣一來安裝盤太臃腫，為了解決這個問題，作業系統不準備任何磁盤驅動程式，而是在安裝作業系統的程序中，掃描用戶的硬體，根據硬體自動生成磁盤驅動程式，并把這個驅動程式存放入磁盤中，
開機后，內核被裝載到記憶體后，就要去從磁盤找根檔案系統，內核要想訪問磁盤，必須需要訪問磁盤的驅動程式，可是磁盤的驅動程式又在根檔案系統里，所以內核就無法找到磁盤的驅動程式，也就無法訪問磁盤，所以需要一個臨時的根檔案系統，在里面放磁盤的驅動程式，這個臨時的驅動程式和根檔案系統，是在安裝作業系統時，由安裝程式掃描機器的硬體后，根據硬體的型號自動生成的，有了這個東西后，內核就先把一段記憶體模擬成磁盤，把這個東西放到記憶體中，從它的里面取得到磁盤驅動，然后使用好不容易得到的驅動程式，去訪問真的磁盤，得到真的根檔案系統，然后真的根檔案系統，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，所以把經常訪問的磁盤上的資料，載入記憶體的buff和cache區域，# free total used free shared buff/cache available Mem: 3880164 459420 2525300 12596 895444 3076684 Swap: 4063228 0 4063228centos5：/boot/initrd-VERSION-release.img
由于是用記憶體模擬磁盤，所以記憶體又使用buff和cache機制，快取了磁盤的內容，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是檔案系統，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.imgramdisk的做成工具程式：
- centos5：
mkinitrd - centos6，7：
dracut，為了兼容centos5，也可以使用mkinitrd
- centos5：
centos5系統啟動流程
前提pc主機，MBR架構
-
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：記憶體，硬碟，顯示設備等，
CMOS里有個bios（basic input output system）程式
-
第二步：boot sequence（bios里設定是用光碟啟動，還是硬碟啟動等）
按次序查找引導設備，第一個有引導程式（bootloader）的設備即為本次啟動要用到的設備，
bootloader：
-
功能：
- 找到磁盤上的grub程式，并加載運行之，
- grub提供一個可以讓用戶選擇的選單，上面寫著，可以選擇運行的內核串列
- 把用戶選定的內核程式從磁盤加載到記憶體的特定空間中，然后解壓，展開，此后，內核就開始真正運行起來了，然后bootloader退出，由內核接管一切，
注意：由于bootloader僅有446位元組，它無法讀取LVM，軟RAID的邏輯磁區，只能讀取物理磁區，所以內核程式只能存放在物理磁區上，
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種類：
-
LILO：linux loader，它有個致命弱點，如果內核在磁盤的1024以后的柱面上存盤著的話，它無法加載內核，安卓手機用的是LILO，
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GRUB：Grand Uniform Bootloader
centos5，6用的版本是：grub 0.x（別名：grub legacy）
cengtos7用的版本是：grub 1.x（別名：grub2）
-
bootloader程式放在哪里了？
如果是MBR架構，則放在了在0號track（磁道），0號sector（扇區）里 的前446bytes ，
由于只有446位元組，空間太小了，能寫的程式實在有限，所以linux使用GRUB機制，
GRUB機制：不讓bootloader直接加載內核，而是讓bootloader加載磁盤上的另外一個程式/boot/grub，由于/boot/grub是放在磁盤上的，所以突破了446位元組的約束，
- 第一階段：bootloader加載/boot/grub程式
- 第1.5階段：filesystem driver？
- 第二階段：/boot/grub程式加載內核，
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第三步：kernel自身初始化
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探測所以硬體設備
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為了加載磁盤上的根檔案系統，所以先加載ramdisk上的檔案系統，找到里面的磁盤驅動程式，
注意：也有可能不使用ramdisk，當自己在自己的機器上編譯內核時，編譯程式就探測到了本地磁盤型別，所以在編譯的時候，就可以把磁盤的驅動，編譯到內核里，所以內核就不需要再去找ramdisk了，
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使用磁盤驅動，以只讀方式，加載根檔案系統，只讀的目的：防止內核有bug，把根檔案系統里面的東西洗掉了，沒問題后，再改為讀寫方式，
-
運行用戶空間的第一個應用程式：/sbin/init
centos5之前的init程式：SysV init
? 使用的組態檔：/etc/inittab
centos6的init程式：Upstart
? 使用的組態檔：/etc/init/*.conf
centos7的init程式：Systemd
? 使用的組態檔: /usr/lib/systemd/system目錄下的檔案，和/etc/systemd/system目錄下的檔案
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-
第四步：/sbin/init會啟動/sbin/mingetty程式，顯示可以登錄的文本界面，
Linux的運行級別
為了系統的維護等目的設定了7個級別（0~6）
- 級別0：關機 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），會啟動網路功能，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：預留級別，沒有被使用，但習慣以同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程式的組態檔說明
1，centos5，6：/etc/inittab
每行定義一種action，以及與之對應的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，執行一次process
- respawn：一旦此行的process終止，就自動重新啟動它
- initdefault：設定系統開機時默認的運行級別，所以此行的process省略
- sysinit：設定系統初始化的方式，所以runlevel省略，process一般為/etc/rc.d/rc.sysinit腳本
process：程式
例子：
-
id01:3:initdefault:
系統開機時，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哪些行程，然后再啟動哪些行程，
- 腳本引數：運行級別
解釋腳本/etc/rc.d/rc之前，先看看目錄/etc/rc.d/下的構成，
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的腳本內容摘要：
變數$runlevel，就是執行此腳本時，傳進來的引數，也就是運行級別，
# First, run the KILL scripts.
for i in /etc/rc$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
$i start
#省略
done
所以當運行/etc/rc.d/rc 3的時候，實際運行的腳本的就/etc/rc3.d/目錄下的：K*和S*的所有腳本，
查看一下ls /etc/rc.d/rc3.d的目錄，發現都是符號鏈接檔案，指向的是/etc/init.d目錄下的相應的腳本，其他的rc1.d等目錄下也都是符號鏈接，而且指向的也是/etc/init.d目錄下的相應的腳本，所有不管傳的運行級別引數是什么，實際運行的腳本都是/etc/init.d下的相應的腳本，
# ll /etc/rc.d/rc3.d/K*
lrwxrwxrwx. 1 root root 15 Jan 31 14:09 /etc/rc.d/rc3.d/K01numad -> ../init.d/numad
lrwxrwxrwx. 1 root root 16 Jan 31 14:09 /etc/rc.d/rc3.d/K01smartd -> ../init.d/smartd
# ll /etc/rc.d/rc3.d/S*
lrwxrwxrwx. 1 root root 17 Jan 31 14:09 /etc/rc.d/rc3.d/S01sysstat -> ../init.d/sysstat
lrwxrwxrwx. 1 root root 22 Jan 31 14:09 /etc/rc.d/rc3.d/S02lvm2-monitor -> ../init.d/lvm2-monitor
lrwxrwxrwx. 1 root root 14 Jan 31 14:09 /etc/rc.d/rc3.d/S05rdma -> ../init.d/rdma
那么，為什么弄出這么多符號鏈接呢？
觀察這些符號鏈接，發現：K和S的后面都有2位數字，
這2位數字是為了排序用的，/etc/rc.d/rc腳本的for i in /etc/rc$runlevel.d/K* ; do陳述句，就把以K后S開頭的按后面的數字排序了，
- K##：要被結束的行程，##數字越小，先被結束，所以不被別的行程依賴的行程，數字小，
- S##：要被啟動的行程，##數字越小，先被啟動，所以被別的行程依賴的行程，數字小，
啟動服務時，都是使用service 服務程式名 start，其實service命令，呼叫的是就是/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 ]
當想讓某個服務行程開機就自動運行的話，在目錄/etc/init.d下創建自己的腳本檔案：
#!/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：啟動優先級
60：終止優先級
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建，根據寫的級別創建，這里寫的是2345，所以在rc2.d,rc3.d,rc4.d,rc5.d目錄下創建S90mySer.sh和K60mySer.sh
雖然【# chkconfig: 2345 90 60】是注釋，但必須有這行，否則，執行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目錄下創建S90mySer.sh檔案
使用chkconfig mySer.sh off就是在2345目錄下創建K90mySer.sh檔案
# 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
有了這些鏈接檔案后，就可以使用service命令，來啟動我們的服務了，
# 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行程，而不需要額外的腳本的話，直接修改/etc/rc.d/rc.local檔案即可，
下面添加了touch /tmp/welcome，所以開機后，就會創建這個檔案；
添加了/usr/sbin/httpd，所以開機后，就會啟動httpd行程，
#!/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檔案就好用呢？
因為這個檔案被rc2.d，rc3.d，rc4.d，rc5.d目錄里的最后一個檔案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
系統初始化腳本/etc/rc.d/rc.sysinit的作用：
-
設定主機名
-
設定歡迎資訊
-
激活udev（創建設備檔案用的）和selinux
-
掛載/etc/fstab檔案中定義的所以檔案系統
-
檢測根檔案系統，沒有問題后，以讀寫方式重新掛載根檔案系統，
-
讀取硬體時鐘，設定系統時鐘
-
讀取組態檔/etc/sysctl.conf里的內核引數，修改內核的行為，
-
激活lvm及軟raid設備
-
激活swap設備
-
從根檔案系統，加載硬體的驅動程式
-
清理操作
總結：/sbin/init的啟動流程
1，通過讀取組態檔/etc/inittab，獲得運行級別
2，執行腳本/etc/rc.d/rc.sysinit，完成系統初始化
3，根據取得的運行級別，先停止這個級別不需要運行的行程（K##），再啟動這個級別需要運行的行程（S##）
4，設定登錄終端，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，顯示圖形登錄界面；
centos6系統啟動流程
基本和centos5相同，只列出不同點
1，init程式：upstart，但依然為/sbin/init，其組態檔不是/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，呼叫/etc/rc.d/rc $RUNLEVEL
centos7系統啟動流程
啟動流程是一樣的，實作的細節不一樣，
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對應運行級別5
- multi-user.target對應運行級別3
systemctl get-default
# systemctl get-default
graphical.target
centos7的init程式：Systemd
? 使用的組態檔: /usr/lib/systemd/system目錄下的檔案，和/etc/systemd/system目錄下的檔案
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標籤：Linux