Centos6 系统启动过程

1、POST加电自检
按下电源后ROM芯片中的CMOS程序执行并检测cpu、内存等设备是否存在并正常运行，CMOS中的程序叫BIOS，可以设置硬盘接口，网卡声卡开关之类的简单设置。一般PC机主板上有一个纽扣电池，这个电池就是给ROM供电的，可以保证主板断电后BIOS的一些基本设置不会重置。
下面是一个比较新的主板的BIOS，在老主板上一般只有英文不会有中文界面，老式主板只支持键盘操作不支持鼠标，现在很多新主板已经可以支持鼠标操作了。
2、引导加载次序BootSequence
在系统启动前计算机是不知道你系统在哪里的，需要按照设备启动顺序一次查找引导加载器器bootloader，这个查找次序可以自己在BIOS中设定，一般在boot选项中设置，【注意】不同厂商不同版本的主板设置方法是不同的，请以厂商的官方说明为准。
3、引导加载器bootloader
前面说了系计算机是不知道系统在哪里的，所以需要程序进行引导，这个引导的程序就叫bootloader，不同操作系统的bootloader是不同的，windows使用的bootloader程序是ntloader，只能对windows进行引导不能对其他系统进行引导，而Linux的bootloader叫GRUB，可以对其他操作系统进行引导（包括windows），正是因为这样，所以在装既有Windows又有Linux的双系统的时候，需要先装Windows，再装Linux。
功能：提供一个菜单，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。
bootloader的引导程序GRUB放在MBR中。
4、引导加载器程序GRUB
1、grublegacy
前面提到GRUB是bootloader阶段的一个程序，这是Centos中最常用的引导程序，CentOS6安装的是grublegacy
下面是CentOS6的grublegacy

按e:进入编辑模式，用于编辑菜单；
然后按c:进入命令模式，交互式接口；
常用的命令有
#help:获取帮助列表
#helpKEYWORD:详细帮助信息
#find(hd#,#)/PATH/TO/SOMEFILE：
#root(hd#,#)设定grub的根设备
#kernel/PATH/TO/KERNEL_FILE:设定本次启动时用到的内核文件；额外还可以添加许多内核支持使用的cmdline参数；
#例如：init=/path/to/init,selinux=0
#initrd/PATH/TO/INITRAMFS_FILE:设定为选定的内核提供额外文件的ramdisk；
#boot:引导启动选定的内核；
CentOS6中grub的配置文件保存在/boot/grub/grub.conf中
vimgrub.conf

#grub.confgeneratedbyanaconda
#
#Notethatyoudonothavetorerungrubaftermakingchangestothisfile
#NOTICE:Youhavea/bootpartition.Thismeansthat
#allkernelandinitrdpathsarerelativeto/boot/,eg.
#root(hd0,0)
#kernel/vmlinuz-versionroroot=/dev/mapper/VolGroup-lv_root
#initrd/initrd-[generic-]version.img
#boot=/dev/sda
default=0
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu
titleCentOS(2.6.32-431.el6.x86_64)
root(hd0,0)
kernel/vmlinuz-2.6.32-431.el6.x86_64roroot=/dev/mapper/VolGroup-lv_rootrd_NO_LUKSrd_NO_MDrd_LVM_LV=VolGroup/lv_swapcrashkernel=autoLANG=zh_CN.UTF-8rd_LVM_LV=VolGroup/lv_rootKEYBOARDTYPE=pcKEYTABLE=usrd_NO_DMrhgbquiet
initrd/initramfs-2.6.32-431.el6.x86_64.img
其中常用的配置
default=#:设定默认启动的菜单项；落单项(title)编号从0开始；
timeout=#：指定菜单项等待选项选择的时长；
splashimage=(hd#,#)/PATH/TO/XPM_PIC_FILE：指明菜单背景图片文件路径；
hiddenmenu：隐藏菜单；
password[--md5]STRING:菜单编辑认证；
titleTITLE：定义菜单项“标题”,可出现多次；
root(hd#,#)：grub查找stage2及kernel文件所在设备分区；为grub的“根”;
kernel/PATH/TO/VMLINUZ_FILE[PARAMETERS]：启动的内核
initrd/PATH/TO/INITRAMFS_FILE:内核匹配的ramfs文件；
password--md5STRING:启动选定的内核或操作系统时进行认证；

2、GRUB2
CentOS7上安装的是gurb2
[root@localhost~]#rpm-qgrub2
grub2-2.02-0.34.el7.centos.x86_64
下面是centos7的GRUB，如果什么都不选，在3秒后系统会进入默认设置的那一项系统。
按e进入GRUB编辑
按ctrl+c进入命令行模式
常用的命令行命令有下面这些：
1.help
查看命令用法，显示所有可用命令
helpsearch
search命令用法
2.ls
列出当前的所有设备。如(hd0)(hd0,1)(hd0,5)(hd1)(hd1,1)(hd1,2).......
ls-l
详细列出当前的所有设备。对于分区，会显示其label及uuid。
ls/
列出当前设为root的分区下的文件
ls(hd1,1)/
列出(hd1,1)分区下文件
3.search
search-f/ntldr
列出根目录里包含ntldr文件的分区，返回为分区号
search-lLINUX
搜索label是LINUX的分区。
search--set-f/ntldr
搜索根目录包含ntldr文件的分区并设为root，注意如果多外分区含有ntldr文件，set失去作用
4.loopback
loopback命令可用于建立回放设备，如
loopbacklo0(hd1,1)/abc.iso
可以使用lo0设备来访问abc.iso里的内容，比如说，可以从abc.iso里的软盘映像中启动
loopbacklo0(hd1,1)/aa.iso
linux(lo0)/memdisk
initrd(lo0)/abc.img
要删除某一回放设备，可以使用-d参数：
loopback-dlo0
5.set
使用set可以设置变量的值
setroot=
settimeout=
需要调用变量的值时，使用${AA}，如setroot=(hd1,1)
则${root}=(hd1,1)
6.pager
分页显示。
setpager=1
满页时暂停，按space继续
setpager=0
取消分页
7.linux
linux取代grub中的kernel
CentOS7的/boot/grub2/grub.conf官方建议是不要随便修改的，一般都是在grub.d文件下生成新的启动目录，再重新生成
默认启动的修改可通过/boot/grub2/grubenv文件修改
[root@localhostgrub2]#vimgrubenv

#GRUBEnvironmentBlock
saved_entry=CentOSLinux(3.10.0-327.el7.x86_64)7(Core)
#########################################################
可以进入/etc/grub.d下查看
[root@localhostgrub.d]#ls
00_header01_users20_linux_xen30_os-prober41_custom
00_tuned10_linux20_ppc_terminfo40_customREADME
进入README可以查看grub.d中文件的说明
[root@localhostgrub.d]#catREADME

Allexecutablefilesinthisdirectoryareprocessedinshellexpansionorder.

00_*:Reservedfor00_header.
10_*:Nativebootentries.
20_*:Thirdpartyapps(e.g.memtest86+).

Thenumbernamespacein-betweenisconfigurablebysysteminstallerand/or
administrator.Forexample,youcanaddanentrytobootanotherOSas
01_otheros,11_otheros,etc,dependingonthepositionyouwantittooccupyin
themenu;andthenadjustthedefaultsettingvia/etc/default/grub.
#00_*:为00_header保留
#10_*:本机引导条目
#20_*:第三方应用程序(例如memtest86)
5、进入kernel
在GRUB中选择对应的kernel进入，然后kernel会对自身进行初始化
探测可识别到的所有硬件设备。
加载硬件驱动程序。
以只读方式挂载根文件系统。
运行用户空间的第一个应用程序，在CentOS6上是init，在CentOS7上是Systemd
内核组成部分：
kernel:内核核心，一般为bzImage，通常在/boot目录下,名称为vmlinuz-VERSION-RELEASE；
kernelobject:内核对象，一般放置于/lib/modules/VERSION-RELEASE/
6、运行init
CentOS6上init所在的位置是在/sbin/init，init共分为7个级别
#0：关机
#1：单用户模式(root,无须登录),single,维护模式；
#2:多用户模式，会启动网络功能，但不会启动NFS；维护模式；
#3：多用户模式，正常模式；文本界面；
#4：预留级别；可同3级别；
#5：多用户模式，正常模式；图形界面；
#6：重启
例如你要关机可直接输入init0进行关机操作
[root@localhostsbin]#init0
如果要查看当前系统运行的init级别可使用runlevel或者who-r
[root@localhostsbin]#runlevel
N5
[root@localhostsbin]#who-r
运行级别52016-04-1018:25
init的配置文件在/etc/inittab
[root@localhostsbin]#vim/etc/inittab

#inittabisonlyusedbyupstartforthedefaultrunlevel.
#
#ADDINGOTHERCONfigURATIONHEREWILLHAVENOEFFECTONYOURSYstem.
#
#Systeminitializationisstartedby/etc/init/rcS.conf
#
#Individualrunlevelsarestartedby/etc/init/rc.conf
#
#Ctrl-Alt-Deleteishandledby/etc/init/control-alt-delete.conf
#
#Terminalgettysarehandledby/etc/init/tty.confand/etc/init/serial.conf,#withconfigurationin/etc/sysconfig/init.
#
#Forinformationonhowtowriteupstarteventhandlers,orhow
#upstartworks,seeinit(5),init(8),andinitctl(8).
#
#Defaultrunlevel.Therunlevelsusedare:
#0-halt(DoNOTsetinitdefaulttothis)
#1-Singleusermode
#2-Multiuser,withoutNFS(Thesameas3,ifyoudonothavenetworking)
#3-Fullmultiusermode
#4-unused
#5-X11
#6-reboot(DoNOTsetinitdefaulttothis)
#
id:5:initdefault:
#这里定义的默认运行级别为5
配置文件中的格式是：id:runlevel:action:process
此配置文件每行定义一个级别
id：指入口标识符，它是一个字符串，对于getty或mingetty等其他login程序项，要求id与tty的编号相同，否则getty程序将不能正常工作。
runlevel：init的系统运行级别
action：是用来定义后面process的运行方式，常用的有下面几种
wait:切换至此级别运行一次；
respawn：此process终止，就重新启动之；
initdefault：设定默认运行级别；process省略；
sysinit：设定系统初始化方式，此处一般为指定/etc/rc.d/rc.sysinit
process：为具体的执行程序，
例如设置为l0:5:wait:/etc/rc.d/rc5
/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链接文件，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开头的链接文件。
#K开头的文件：运行次序是数字越小，越先运行；数字越小的服务，通常为依赖到别的服务；关闭服务。
#S开头的文件：运行次序是数字越小，越先运行；数字越小的服务，通常为被依赖到的服务；启动服务。
[root@localhostrc5.d]#pwd
/etc/rc.d/rc5.d
7、运行系统初始化脚本
系统初始化脚本对应的文件是/etc/rc.d/rc.sysinit
大概就是这个样子，因为太长，省略了很多




8、启动系统服务
centos6下的系统服务脚本都放在/etc/rc.d/init.d或者/etc/init.d中，可以看到两个文件中的内容是一样的,因为/etc/init.d链接到了/etc/rc.d/init.d中
通过chkconfig命令可以查看什么系统级别下开启了哪些服务，以及添加服务到系统中并在指定级别下启动
查看chkconfig--list
添加chkconfig--add服务名，在添加的时候需要将对应的服务放入/etc/init.d中，并在服务脚本中加入chkconfig:LLLLnnnn
写到LLLL的init级别就是S的，没写得就是K的，第一个nn代表S的数字，第二个nn代表K的数字
[root@localhostinit.d]#chkconfig--addhttpd
删除chkconfig--del服务名
[root@localhostinit.d]#chkconfig--delhttpd
【注意】：正常级别下，最后启动一个服务S99local没有链接至/etc/rc.d/init.d一个服务脚本，而是指向了/etc/rc.d/rc.local脚本；因此，不便或不需写为服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d/目录，且又想开机时自动运行的命令，可直接放置于/etc/rc.d/rc.local文件中。
9、打印登录提示符
系统在启动完服务后会打印登录提示符，然后输入账号密码，进入对应的命令行界面或图形界面。
10、总结
系统的启动流程总的来说分成以下几个步骤：
1、加电自检
2、按照BIOS中设置的BootSequence查找有bootloader程序的设备
3、加载MBR中的bootloader程序GRUB
4、进入GRUB设置的默认kernel
5、kernel初始化
6、运行init程序
7、运行系统初始化脚本
8、启动对应服务
9、打印登录提示符