Linux引導流程

系統引導流程:

　　固件firmware（CMOS/BIOS）　　 ——>　　POST加電自檢

　　　　　　↓

　　自舉程序BootLoader（GRUB）　　——>　　載入內核

　　　　　　↓

　　載入內核Kernel　　　　　　　　　 ——>　　驅動硬件

　　　　　　↓

　　　　啟動init進程

　　　　　　↓

　　讀取執行配置文件/etc/inittab　

1、init進程

　　在UNIX系統中，init是第一個可以存在的進程，它的PID恆為1，但它也必須向一個更高級的功能負責：PID為0的內核調度器（kernel scheduler），從而獲得CPU時間。

2、inittab 配置文件

[root@localhost ~]# cat /etc/inittab
# inittab is only used by upstart for the default runlevel.
#
# ADDING OTHER CONFIGURATION HERE WILL HAVE NO EFFECT ON YOUR SYSTEM.
#
# System initialization is started by /etc/init/rcS.conf
#
# Individual runlevels are started by /etc/init/rc.conf
#
# Ctrl-Alt-Delete is handled by /etc/init/control-alt-delete.conf
#
# Terminal gettys are handled by /etc/init/tty.conf and /etc/init/serial.conf,
# with configuration in /etc/sysconfig/init.
#
# For information on how to write upstart event handlers, or how
# upstart works, see init(5), init(8), and initctl(8).
#
# Default runlevel. The runlevels used are:
#   0 - halt (Do NOT set initdefault to this)
#   1 - Single user mode
#   2 - Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not have networking)
#   3 - Full multiuser mode
#   4 - unused
#   5 - X11
#   6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
# 
id:3:initdefault:

1）運行級別：
　　　　0　　-　　關機（如果運行級別設置為0，就會開不了機，因為init進程讀取到配置文件inittab的運行級別為0就關機了
　　　　1　　-　　單用戶模式 （沒有圖形界面，只有root用戶可以登錄）
　　　　2　　-　　不帶圖形界面，多用戶模式，不帶NFS（NFS，用於linux系統之間的文件共享）
　　　　3　　-　　不帶圖形界面，多用戶模式
　　　　4　　-　　未使用，用戶可以自己定義
　　　　5　　-　　linux的圖形化多用戶模式
　　　　6　　-　　重啟（如果運行級別設置為6，開機後系統就會不停的重啟，因為init進程讀取到配置文件inittab的運行級別為6就重啟了）

2）查看當前的運行級別：命令runlevel

[root@localhost ~]# runlevel
N 3

如果之前切換過運行級別，運行runlevel命令，還會顯示之前的運行級別。例如執行init 2命令切換運行級別後再查看當前的運行級別，會把之前的運行級別也顯示出來

[root@localhost ~]# init 2
[root@localhost ~]# runlevel
3 2

3）運行級別切換：init[0123456]
如切換運行級別為2

[root@localhost ~]# init 2

4）在inittab文件中，所有條目采取以下格式：

id:run-level:action:process

　　　　id:標志符，一般為兩位字母或數字
　　　　run-level:制定運行級別，可以指定多個
　　　　action:指定運行狀態
　　　　process:指定要運行的腳本/命令
　　　　-----------------------------------------------------

　　　　action常用取值：
　　　　initdefault:指定系統缺省啟動的運行級別
　　　　sysinit:系統啟動執行process中指定的命令
　　　　wait:執行process中指定的命令，並等其結束再運行其他命令
　　　　once:執行process中指定的命令，不等待其結束
　　　　ctrlaltdel:按CTRL+ALT+DEL時執行process指定的命令
　　　　如inittab中的：

id:3:initdefault:

使用initdefault這個action指定系統缺省運行級別

#System initialization
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit

系統啟動時執行: /etc/rc.d/rc.sysinit這個腳本，這個腳本完成系統服務程序啟動，如系統環境變量設置、設置系統時鐘、加載字體、檢查加載文件系統、生成系統啟動信息日志文件等

l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1
l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2
l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3
l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4
l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6

根據默認運行級別，調用/etc/rc.d/rc腳本，執行相應運行級別目錄中的服務程序，完成相應運行級別的初始化設置。

[root@localhost ~]# ls /etc/rc.d
init.d  rc0.d  rc2.d  rc4.d  rc6.d     rc.sysinit
rc      rc1.d  rc3.d  rc5.d  rc.local

如當前的默認運行級別為3，就會執行/etc/rc.d/rc3.d目錄中的服務程序，完成初始化。

[root@localhost ~]# ls /etc/rc.d/rc3.d
K01smartd      K75quota_nld     S10network      S22messagebus    S80postfix
K10psacct      K87restorecond   S11auditd       S24avahi-daemon  S82abrt-ccpp
K10saslauthd   K89rdisc         S11portreserve  S25cups          S82abrtd
K15httpd       K99rngd          S12rsyslog      S25netfs         S82abrt-oops
K20tomcat6     S01sysstat       S13cpuspeed     S26acpid         S90crond
K50netconsole  S02lvm2-monitor  S13irqbalance   S26haldaemon     S95atd
K74ntpd        S08ip6tables     S15mdmonitor    S26udev-post     S99local
K75ntpdate     S08iptables      S20kdump        S55sshd

　　　　我們看到在rc3.d目錄中，有很多的文件。主要有兩種文件，一種以大寫字母S開頭的文件，一種是以大寫字母K開頭的文件。如：
　　　　S01sysstat
　　　　S-start，啟動服務；01-表示啟動的順序，數字越小，優先級越高；sysstat-要啟動的腳本的名稱
　　　　　　　　如果不想啟動一個服務，可將該服務文件的首字母S改成小寫或其他字母即可，系統只會啟動大寫S開頭的服務，如改成s01sysstat，這個服務就不會被啟動

　　　　K01smartd
　　　　K-kill，關閉服務；01-表示關閉的順序，數字越小，優先級越高；smartd-要關閉的腳本的名稱

　　5）通過以上文件我們可以看到，系統啟動的大致流程:
　　　　Firmware—>Bootloader—>Kernel—>init—>/etc/inittab—>initdefault—>/etc/rc.d/rc.sysinit—>/etc/rc.d/rc—>/etc/rc.d/rcN.d （N=0-6）
　　固件加電自檢；加電自檢沒有問題後讀取硬盤主引導記錄（MBR）上的自舉程序Bootloader；Bootloader載入內核，內核驅動硬件，啟動init進程；init進程讀取系統配置文件/etc/inittab文件，判斷缺省運行級別initdefault，執行腳本/etc/rc.d/rc.sysinit，然後根據缺省運行級別執行相應的服務啟動腳本/etc/rc.d/rcN.d（N=0-6）；進入登錄界面

3、在/etc/rc.d/init.d目錄中包含各個運行級別的服務啟動程序腳本

[root@localhost ~]# ls /etc/rc.d/init.d
abrt-ccpp     crond      irqbalance    netfs        rdisc        sshd
abrtd         cups       kdump         network      restorecond  sysstat
abrt-oops     functions  killall       ntpd         rngd         tomcat6
acpid         haldaemon  lvm2-lvmetad  ntpdate      rsyslog      udev-post
atd           halt       lvm2-monitor  portreserve  sandbox
auditd        httpd      mdmonitor     postfix      saslauthd
avahi-daemon  ip6tables  messagebus    psacct       single
cpuspeed      iptables   netconsole    quota_nld    smartd

如果想手工啟動或停止一個服務，可以執行相應的腳本命令：

如啟動ssh服務：

[root@localhost ~]# /etc/rc.d/init.d/sshd start

如停止ssh服務：

[root@localhost ~]# /etc/rc.d/init.d/sshd stop

4、設置自啟動程序
　　1）方式一：使用ln -s
　　如寫了一個簡單的腳本msg.script

date >> /root/msg.today
who >> /root/msg.today
free >> /root/msg.today

　　把msg.script放到/etc/rc.d/init.d目錄下
　　現在想讓這個腳本在運行級別3能自動執行：
　　1.1）給這個腳本可執行權限

[root@localhost ~]# chmod u+x /etc/rc.d/init.d/msg.script

1.2）使用ln -s生成軟鏈接，並放到運行級別3的服務啟動目錄中

[root@localhost ~]# ln -s /etc/rc.d/init.d/msg.script /etc/rc.d/rc3.d/S100msg.script

　　　S100msg.script　　S-start；100-啟動順序；msg.script-要啟動的腳本

　　2）方式二：使用chkconfig設置自啟動程序
　　　使用chkconfig --list命令可以查看系統服務在各個運行級別的啟動狀態，0-6表示運行級別

[root@localhost ~]# chkconfig --list
abrt-ccpp       0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:啟用  4:關閉  5:啟用  6:關閉
abrt-oops       0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:啟用  4:關閉  5:啟用  6:關閉
abrtd           0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:啟用  4:關閉  5:啟用  6:關閉
acpid           0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
atd             0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
auditd          0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
avahi-daemon    0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
cpuspeed        0:關閉  1:啟用  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
crond           0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
cups            0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
haldaemon       0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
httpd           0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:關閉  4:關閉  5:關閉  6:關閉
ip6tables       0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
iptables        0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
irqbalance      0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
kdump           0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
lvm2-monitor    0:關閉  1:啟用  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
mdmonitor       0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
messagebus      0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
netconsole      0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:關閉  4:關閉  5:關閉  6:關閉
netfs           0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
network         0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
ntpd            0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:關閉  4:關閉  5:關閉  6:關閉
ntpdate         0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:關閉  4:關閉  5:關閉  6:關閉
portreserve     0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
postfix         0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
psacct          0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:關閉  4:關閉  5:關閉  6:關閉
quota_nld       0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:關閉  4:關閉  5:關閉  6:關閉
rdisc           0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:關閉  4:關閉  5:關閉  6:關閉
restorecond     0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:關閉  4:關閉  5:關閉  6:關閉
rngd            0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:關閉  4:關閉  5:關閉  6:關閉
rsyslog         0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
saslauthd       0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:關閉  4:關閉  5:關閉  6:關閉
smartd          0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:關閉  4:關閉  5:關閉  6:關閉
sshd            0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
sysstat         0:關閉  1:啟用  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉
tomcat6         0:關閉  1:關閉  2:關閉  3:關閉  4:關閉  5:關閉  6:關閉
udev-post       0:關閉  1:啟用  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉

查看單個服務在各個運行級別的啟動狀態：

[root@localhost ~]# chkconfig --list sshd
sshd            0:關閉  1:關閉  2:啟用  3:啟用  4:啟用  5:啟用  6:關閉

　　比如現在想讓sshd服務在運行級別2345也是關閉的，可以按如下設置

[root@localhost ~]# chkconfig --levels 2345 sshd off

sshd在所有運行級別都關閉後，想讓sshd服務只在運行級別3啟動，可按如下設置

[root@localhost ~]# chkconfig --level 3 sshd on

　　3）方式3，使用ntsysv，ntsysv提供更直觀的菜單選擇的方式
　　如要設置在運行級別3下各個服務的啟動設置，可以輸入如下命令：

[root@localhost ~]# ntsysv --level 3

回車後彈出如下界面

　　　　* 表示是要啟動的，沒有*表示不啟動，用空格鍵選擇是否要啟動

5、使用dmesg檢查引導期間的錯誤
　　比如想查看在啟動的時候是否識別到網卡：

[root@localhost ~]# dmesg | grep eth0
eth0: registered as PCnet/PCI II 79C970A
eth0: link up
eth0: no IPv6 routers present

查看系統是否識別了硬盤

[root@localhost ~]# dmesg | grep sda
sd 2:0:0:0: [sda] 41943040 512-byte logical blocks: (21.4 GB/20.0 GiB)
sd 2:0:0:0: [sda] Write Protect is off
sd 2:0:0:0: [sda] Mode Sense: 61 00 00 00
sd 2:0:0:0: [sda] Cache data unavailable
sd 2:0:0:0: [sda] Assuming drive cache: write through
sd 2:0:0:0: [sda] Cache data unavailable
sd 2:0:0:0: [sda] Assuming drive cache: write through
 sda: sda1 sda2 sda3 sda4 < sda5 >
sd 2:0:0:0: [sda] Cache data unavailable
sd 2:0:0:0: [sda] Assuming drive cache: write through
sd 2:0:0:0: [sda] Attached SCSI disk
EXT4-fs (sda1): mounted filesystem with ordered data mode. Opts: 
dracut: Mounted root filesystem /dev/sda1
SELinux: initialized (dev sda1, type ext4), uses xattr
EXT4-fs (sda5): mounted filesystem with ordered data mode. Opts: 
SELinux: initialized (dev sda5, type ext4), uses xattr
EXT4-fs (sda2): mounted filesystem with ordered data mode. Opts: 
SELinux: initialized (dev sda2, type ext4), uses xattr
Adding 2047992k swap on /dev/sda3.  Priority:-1 extents:1 across:2047992k

如果沒有任何信息顯示，說沒系統沒有識別

6、檢查系統日志/var/log/messages，查找可能被dmesg忽略的應用程序錯誤
　　　　如查看是否有關於sshd的錯誤信息

[root@localhost ~]# grep sshd /var/log/messages

7、GRUB
　　GRUB的配置文件默認為：

/boot/grub/grub.conf

[root@localhost ~]# cat /etc/grub.conf
# grub.conf generated by anaconda
#
# Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file
# NOTICE:  You do not have a /boot partition.  This means that
#          all kernel and initrd paths are relative to /, eg.
#          root (hd0,0)
#          kernel /boot/vmlinuz-version ro root=/dev/sda1
#          initrd /boot/initrd-[generic-]version.img
#boot=/dev/sda
default=0
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/boot/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu
title CentOS (2.6.32-279.el6.i686)
        root (hd0,0)
        kernel /boot/vmlinuz-2.6.32-279.el6.i686 ro root=UUID=1782302e-7804-4b32-9e59-04aac3651342 nomodeset rd_NO_LUKS  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_MD crashkernel=auto LANG=zh_CN.UTF-8 rd_NO_LVM rd_NO_DM rhgb quiet
        initrd /boot/initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img

　　default　　定義缺省的啟動系統
　　timeout　　定義缺省的等待時間
　　splashimange　　定義GRUB界面圖片
　　hiddenmenu　　隱藏菜單
　　title　　定義菜單項目名稱
　　root　　設置GRUB的根設備即內核所在位置
　　kernel　　定義內核文件所在位置
　　initrd　　加載鏡像文件

8、單用戶模式應用

　　1）root密碼忘記
　　　　進入單用戶模式重新設置root密碼，方法如下：
　　　　開機按Esc鍵進入GRUB界面，按e鍵進入編輯行模式，選中kernel行，再次按e鍵，在新的界面的最後一行輸入1，即可進入單用戶模式。
　　　　GRUB界面如下：

　　功能鍵：
　　　　e　　編輯當前的啟動菜單項
　　　　c　　進入GRUB的命令行方式
　　　　b　　啟動當前的菜單項
　　　　d　　刪除當前行
　　　　Esc　　返回GRUB啟動菜單界面，取消對當前單項所做的任何修改

　　在GRUB界面按e鍵，進入如下界面

　　選擇第二行kernel，按e鍵，進入如下界面：

　　我們要進入運行級別為1的單用戶模式，在rhgb quiet後面輸入空格，再輸入1，然後回車，運行級別就會被保存

　　回車後，出現以下界面

　　然後按b鍵啟動內核，就可以進入到單用戶模式，單用戶只有root可以登錄，不需要密碼

　　進入到單用戶模式，就可以進行系統修復，修改密碼等操作，現在對root密碼進行更改就行了

　　最後我們切換到運行級別3，多用戶模式，用新密碼重新登陸系統。

　　2）設置GRUB密碼
　　　　方式一：使用GRUB自帶的grub-md5-crypt，輸入密碼就會得到密文

　　　　方式二：在GRUB交互命令界面使用md5crypt，輸入密碼就會得到密文

　　　　得到密文後，將密文復制到/etc/grub.conf文件中，放到title上面

　　以後進入GRUB就需要輸入密碼了

　　2）GRUB修復
　　　　當開機進入grub界面但沒有菜單，只剩下一個grub>提示符，解決辦法可以嘗試手動引導

grub>cat /boot/grub/grub.conf (查看參數)
grub>root(hd0,0)
grub>kernel 參數
grub>initrd 參數
grub>boot

　　3）光盤修復
　　　　3.1）把安裝盤放到光驅，然後重新啟動機器，按F2鍵進入BIOS選擇光驅啟動
　　　　3.2）等安裝界面出來後，按F5鍵進入linux rescue模式，然後在boot下輸入linux rescue,回車，然後按提示操作。