一、linux组成
Linux: kernel+rootfs
kernel: 进程管理、内存管理、网络管理、驱动程序、文件系统、安全功能
rootfs:程序和glibc
库:函数集合, function, 调用接口(头文件负责描述)过程调用:procedure,无返回值函数调用:function
程序:二进制执行文件
内核设计流派:
单内核(monolithic kernel):Linux把所有功能集成于同一个程序
微内核(micro kernel):Windows, Solaris每种功能使用一个单独子系统实现
二、内核
Linux内核特点:
(1)支持模块化:.ko(内核对象)如:文件系统,硬件驱动,网络协议等
(2)支持内核模块的动态装载和卸载
组成部分:
(1)核心文件:/boot/vmlinuz-VERSION-release
(2)ramdisk:辅助的伪根系统
CentOS 5: /boot/initrd-VERSION-release.img
CentOS 6,7: /boot/initramfs-VERSION-release.img (只放与启动有关的驱动文件)
(3)模块文件:/lib/modules/VERSION-release
三、系统启动流程
1、流程详解
(1)加载BIOS的硬件信息,获取第一个启动设备
(2)读取第一个启动设备MBR的引导加载程序(grub)的启动信息
(3)加载核心操作系统的核心信息,核心开始解压缩,并尝试驱动所有的硬件设备
(4)核心执行init程序,并获取默认的运行信息
(5)init程序执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件
(6)启动核心的外挂模块
(7)init执行运行的各个批处理文件(scripts)
(8)init执行/etc/rc.d/rc.local
(9)执行/bin/login程序,等待用户登录
(10)登录之后开始以Shell控制主机
(2)过程解释
POST:Power-On-Self-Test,加电自检,是BIOS功能的一个主要部分。负责完成对CPU、主板、内存、硬盘子系统、显示子系统、串并行接口、键盘、CD-ROM光驱等硬件情况的检测。
ROM:BIOS,Basic Input and Output System,保存着有关计算机系统最重要的基本输入输出程序,系统信息设置、开机加电自检程序和系统启动自举程序等。
RAM:CMOS互补金属氧化物半导体,保存各项参数的设定按次序查找引导设备,第一个有引导程序的设备为本次启动设备。
bootloader: 引导加载器,引导程序 windows: ntloader,仅是启动OS
Linux:功能丰富,提供菜单,允许用户选择要启动系统或不同的内核版本;把用户选定的内核装载到内存中的特定空间中,解压、展开,并把系统控制权移交给内核
内核版本:
LILO:LInux LOader
GRUB: GRand Unified Bootloader
GRUB 0.X: GRUB Legacy, GRUB2
四、启动文件详解
1、ramdisk (启动时认为自己是根)
内核中的特性之一:使用缓冲和缓存来加速对磁盘上的文件访问,并加载相应的硬件驱动。
ramdisk相对于ramfs提高了启动速度,直接从文件系统中读取,而不再是磁盘中读取。
2、工具程序(mkinitrd, dracut)
如果误删除initramfs-version.img,可以使用工具程序恢复。
示例:
生成的这个配置文件必须跟系统grub.cfg下文件里面的名字对应:
CentOS6中:
CentOS7中:
示例:
删除initramfs-VERSION.img文件,如何恢复?
(1)模拟这个文件误删除
(2)进入救援模式
首先我们要用光盘引导,进入救援模式。
(3)重新启动,验证。
小结:
系统初始化:
POST –> BootSequence (BIOS) –> Bootloader(MBR) –> kernel(ramdisk) –> rootfs(只读) – > init(systemd)