我說(shuō)的不一定是正確的，卻是這樣理解的

內(nèi)核的基本功能

• 進(jìn)程管理
• 內(nèi)存管理
• 文件系統(tǒng)
• 網(wǎng)絡(luò)管理
• 安全管理
• 驅(qū)動(dòng)程序
• ……

計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)流程

POST --> BIOS --> MBR --> kernel --> initrd --> (ROOTFS)/sbin/init

詳解啟動(dòng)過(guò)程

1. 硬件自檢（POST）
   計(jì)算機(jī)通電后自檢硬件是否滿足運(yùn)行的基本條件（有沒(méi)有短路或者設(shè)備故障等錯(cuò)誤），這叫做“硬件自檢（Power-On Self-Test），縮寫為POST”究恤，如硬件出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)發(fā)出滴滴聲叶雹，如果沒(méi)有問(wèn)題將顯示主板或硬件廠商信息

2. BIOS 引導(dǎo)
   自檢完成后POST將控制權(quán)交由BIOS，BIOS讀取固化在主板上ROM芯片上的程序乍迄，它可以從CMOS中讀寫系統(tǒng)的設(shè)置和用戶自定義的啟動(dòng)信息啟動(dòng)有一項(xiàng)就是啟動(dòng)順序（Boot Sequence）

3. MBR（bootloader）
   BIOS根據(jù)啟動(dòng)次序加載第一個(gè)啟動(dòng)項(xiàng)（如果第一個(gè)啟動(dòng)項(xiàng)啟動(dòng)失敗不會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)第二個(gè)）弧呐，接著加載一個(gè)硬盤的MBR上的bootloader闸迷，每個(gè)硬盤的前514個(gè)字節(jié)是MBR信息（第一個(gè)扇區(qū)），前446個(gè)字節(jié)是主引導(dǎo)記錄俘枫，后64個(gè)字節(jié)是分區(qū)表信息

4. kernel & initrd（加載內(nèi)核）
   MBR 根據(jù)主引導(dǎo)記錄引導(dǎo)分區(qū)后加載內(nèi)核腥沽，內(nèi)核在加載的時(shí)候可能需要加載當(dāng)前硬盤的驅(qū)動(dòng)，不過(guò)驅(qū)動(dòng)卻在文件系統(tǒng)中存放鸠蚪，如果要加載文件系統(tǒng)又要先掛載驅(qū)動(dòng)（有點(diǎn)繞）今阳，就是在轉(zhuǎn)圈圈。這個(gè)時(shí)候就需要initrd了茅信，他是一個(gè)運(yùn)行在內(nèi)存中的文件系統(tǒng)（這種不要驅(qū)動(dòng)吧）盾舌，系統(tǒng)在安裝完成后必定知道當(dāng)前文件系統(tǒng)類型，之后生成initrd蘸鲸，內(nèi)核啟動(dòng)妖谴，硬件探測(cè)完畢，內(nèi)核參數(shù)隱射文件完成酌摇，加載驅(qū)動(dòng)膝舅，切換到真正的文件系統(tǒng)

5. 執(zhí)行init 程序
   內(nèi)核初始化完畢嗡载，執(zhí)行系統(tǒng)服務(wù)，用戶自定義腳本仍稀，配置環(huán)境變量鼻疮，自此操作系統(tǒng)啟動(dòng)完畢

Linux 內(nèi)核

內(nèi)核的設(shè)計(jì)風(fēng)格

• 單內(nèi)核：將眾多模塊服務(wù)作用于內(nèi)核中，內(nèi)核大（自行搜索特性）
  linux屬于單內(nèi)核琳轿，不過(guò)他卻又有微內(nèi)核的特性，他將需要編譯的模塊功能編譯進(jìn)內(nèi)核耿芹，將非必須要的模塊啟動(dòng)后動(dòng)態(tài)加載進(jìn)內(nèi)核

內(nèi)核模塊位置：/lib/modules/"內(nèi)核版本號(hào)命名的目錄"

• linux 單內(nèi)核（多線程支持較差）

  • 核心 + ko(kernel object)內(nèi)核模塊

• 微內(nèi)核：各種服務(wù)動(dòng)態(tài)加載插入崭篡，內(nèi)核小

  • windows是微內(nèi)核
  • solaris 微內(nèi)核

內(nèi)核的組成

• 核心：/boot/vmlinuz-version
• 內(nèi)核模塊（ko;kernel object）:/lib/modules/version

Kernel初始的過(guò)程

• 設(shè)備探測(cè)
• 驅(qū)動(dòng)初始化（可能會(huì)用initrd（initramfs）文件中裝載驅(qū)動(dòng)模塊）
• 以只讀方式掛載根文件系統(tǒng)
• 裝載第一個(gè)進(jìn)程（PID:1）

init程序（/etc/inittab配置文件）

Redhat6：init程序只有一行，其他的文件以*.conf在/etc/init目錄下存放

centos6.jpg

Redhat5：init配置都存放這一文件中吧秕，啟動(dòng)腳本

centos5.jpg

init文件及配置文件

/sbin/init：（/etc/inittab）只是一個(gè)程序琉闪，多個(gè)組織設(shè)計(jì)開發(fā)

• upstart：有ubuntu開發(fā)，d-bus砸彬，event-driven
• systemd：多道并行啟動(dòng)

upstart啟動(dòng)init程序配置文件格式

init5 配置文件格式.jpg

：冒號(hào)隔開的4個(gè)段
id：runlevels：action：process

• id：標(biāo)識(shí)符颠毙，只要不跟別的行一樣就行
• runlevels：在哪個(gè)級(jí)別運(yùn)行
• action：在什么情況下執(zhí)行
  • initdefault：設(shè)置默認(rèn)運(yùn)行級(jí)別
  • sysinit：系統(tǒng)初始化
  • wait：等待級(jí)別切換至此級(jí)別時(shí)執(zhí)行
  • powerfail：斷電時(shí)執(zhí)行
  • powerokwait：來(lái)電時(shí)執(zhí)行
  • respawn：一旦程序終止重新啟動(dòng)
• process: 要運(yùn)行的程序

系統(tǒng)初始化腳本/etc/rc.d/rc.sysinit大概

1. 激活udev和selinux
2. 根據(jù)/etc/sysctl.conf文件，來(lái)設(shè)定內(nèi)核參數(shù)
3. 設(shè)定系統(tǒng)時(shí)鐘
4. 裝載鍵盤映射
5. 啟動(dòng)交換分區(qū)
6. 設(shè)置主機(jī)名
7. 根文件系統(tǒng)檢測(cè)砂碉，并以讀寫方式重新掛載
8. 激活RAID和LVM設(shè)備
9. 啟動(dòng)磁盤配額
10. 根據(jù)/etc/fstab蛀蜜，檢查并掛載其文件系統(tǒng)
11. 清理過(guò)期的鎖和PID文件

運(yùn)行級(jí)別（0-6）

啟動(dòng)服務(wù)不同

• 0：halt
  關(guān)機(jī)
• 1：single user mode
  直接以管理員身份切入犹菇，類似windows安全模式（單用戶模式）
• 2：multi user mode
  不加載 NFS殴玛，類似 windows不加載網(wǎng)絡(luò)映射
• 3：multi user mode
  text mode CLI怯邪，文本字符界面
• 4：reseved
  保留級(jí)別
• 5：multi user mode
  graphic mode X windows圖形
• 6：reboot
  重啟

查看運(yùn)行級(jí)別

runlevel
who -r

查看內(nèi)核release號(hào)

uname -r

引導(dǎo)程序

bootloader(MBR) 引導(dǎo)程序：

• LILO：LInux LOader （自行百度）
• GRUB：GRand Unified Bootloader
  • Stage1: MBR
    將第一部分安裝日MBR中 主要為了引導(dǎo)第二階段
  • Stage1_5: 識(shí)別文件系統(tǒng)
    主要識(shí)別操作系統(tǒng)安裝完成后文件系統(tǒng)類型
  • Stage2: /boot/grub/
    執(zhí)行init程序偽根初始化港柜，內(nèi)核參數(shù)映射悬而，我上面說(shuō)到的initrd程序

腳本

Linux 服務(wù)類腳本

linux服務(wù)類腳本都遵循SysV風(fēng)格材义，服務(wù)腳本位于/etc/rc.d/init.d 目錄中腳本支持參數(shù)start|stop|restart|status 一定支持參數(shù)

服務(wù)類腳本特性
每個(gè)腳本文本開頭部分都有

服務(wù)腳本特性.jpg

chkconfig： runlevels SS KK
當(dāng)chkconfig命令來(lái)為此腳本在rcN.d目錄創(chuàng)建鏈接時(shí)蠕蚜，runlevels表示默認(rèn)創(chuàng)建S開頭的鏈接梢灭，除此之外的級(jí)別默認(rèn)創(chuàng)建為K開頭的鏈接S后面的啟動(dòng)優(yōu)先級(jí)SS所表示的數(shù)字饼灿；K后面的關(guān)閉有限次序?yàn)镵K所表示的數(shù)字
description：用戶說(shuō)明此腳本的簡(jiǎn)單功能 \ 表示續(xù)行

chkconfig 命令
--list: 查看所有獨(dú)立守護(hù)服務(wù)啟動(dòng)設(shè)定幕侠；獨(dú)立守護(hù)進(jìn)程
--add SERVICE_NAME: 以SysV風(fēng)格創(chuàng)建鏈接文件
--del SERVICE_NAME: 刪除鏈接
[--level RUNLEVELS] SERVICE_NAME {on|off} : 設(shè)置級(jí)別（如果省略級(jí)別指定，默認(rèn)為2345級(jí)別）

Linux 啟動(dòng)最后執(zhí)行腳本

/etc/rc.d/rc.local: 系統(tǒng)最后啟動(dòng)的一個(gè)服務(wù)碍彭，準(zhǔn)確說(shuō)晤硕，應(yīng)該執(zhí)行的一個(gè)腳本

inittab定義功能概述

1. 設(shè)定默認(rèn)運(yùn)行級(jí)別
2. 運(yùn)行系統(tǒng)初始化腳本
3. 運(yùn)行指定運(yùn)行級(jí)別對(duì)應(yīng)的目錄下的腳本
4. 設(shè)定ctrl+alt+del組合鍵的操作
5. 定義ups電源在電源故障/恢復(fù)時(shí)執(zhí)行的操作
6. 啟動(dòng)虛擬終端(2345級(jí)別)
7. 啟動(dòng)圖形終端(5級(jí)別)

內(nèi)核參數(shù)映射

用戶控件訪問(wèn)，監(jiān)控內(nèi)核的方式

查看/proc硕旗，/sys

/proc/sys： 此目錄中的文件很多是可以讀寫的窗骑，/proc下其他文件為只讀的
/sys/：某些文件是可寫的

設(shè)定內(nèi)核參數(shù)的方法

echo VALUE > /proc/sys/TO/SOMEFILE
sysctl -w PROPERTY.PROPERTY=VALUE ==>/proc/sys目錄下文件
-p：通知內(nèi)核重讀配置文件
-a：顯示所有內(nèi)核參數(shù)及其值

內(nèi)核、模塊

內(nèi)核模塊一般放于/lib/modules/LINUX_VERSION/ 目錄下

這種辦法能立即有效漆枚，但無(wú)法永久有效
永久有效,但不能永久有效： /etc/sysctl.conf 配置使之永久有效

內(nèi)核模塊管理

lsmod：裝載模塊

modprobe MOD_NAME：裝載模塊
modprobe -r MOD_NAME：卸載模塊

modinfo MOD_NAME：查看模塊具體信息

insmod /PATH/TO/MODULES_NAME：裝載模塊
rmmod MOD_NAME：卸載模塊

depmod /PATH/TO/MODULES_DIR: 自動(dòng)顯示一欄

• 內(nèi)核中的功能除了核心功能以外创译，在編譯時(shí)，大多功能都有三種選擇
  1. 不適用此功能（不編譯進(jìn)內(nèi)核或動(dòng)態(tài)模塊）
  2. 編譯成內(nèi)核模塊
  3. 編輯進(jìn)內(nèi)核

手動(dòng)編譯內(nèi)核

• make gconfig：Gnome桌面環(huán)境使用墙基，需要安裝圖形開發(fā)庫(kù)
• make kconfig：KDE桌面環(huán)境使用软族，需要安裝圖形開發(fā)庫(kù)
• make menuconfig: 文本打開
  • make
  • make modules_install: 先編譯模塊
  • make install：再編譯內(nèi)核

screen命令： 直接打開一個(gè)新：
-ls： 顯示已經(jīng)建立的屏幕
-r ID：還原回某屏幕
ctrl+a松開后按d: 拆除屏幕
exit：退出

二次編譯時(shí)清理刷喜，清理前，如果有需要立砸，請(qǐng)備份配置文件.config

make clean
make mrproper：連帶清理配置文件
mkinitrd initrd文件路徑 內(nèi)核版本號(hào)
mkinitrd /boot/initrd-uname -r.img uname -r

chroot: chroot /path/to/temproot 切換根
ldd /path/to/binary_file：顯示一個(gè)二進(jìn)制文件依賴的共享庫(kù)