Linux 系统启动过程，Linux 系统目录结构

一.Linux 系统启动过程

linux启动时咱们会看到许多启动信息。

Linux系统的启动过程并非你们想象中的那么复杂，其过程能够分为5个阶段：

• 内核的引导。
• 运行 init。
• 系统初始化。
• 创建终端 。
• 用户登陆系统。

init程序的类型：

• SysV: init, CentOS 5以前, 配置文件： /etc/inittab。
• Upstart: init,CentOS 6, 配置文件： /etc/inittab, /etc/init/*.conf。
• Systemd： systemd, CentOS 7,配置文件： /usr/lib/systemd/system、 /etc/systemd/system。

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内核引导

当计算机打开电源后，首先是BIOS开机自检，按照BIOS中设置的启动设备（一般是硬盘）来启动。

操做系统接管硬件之后，首先读入 /boot 目录下的内核文件。

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运行init

init 进程是系统全部进程的起点，你能够把它比拟成系统全部进程的老祖宗，没有这个进程，系统中任何进程都不会启动。

init 程序首先是须要读取配置文件 /etc/inittab。

 

运行级别

许多程序须要开机启动。它们在Windows叫作"服务"（service），在Linux就叫作"守护进程"（daemon）。

init进程的一大任务，就是去运行这些开机启动的程序。

可是，不一样的场合须要启动不一样的程序，好比用做服务器时，须要启动Apache，用做桌面就不须要。

Linux容许为不一样的场合，分配不一样的开机启动程序，这就叫作"运行级别"（runlevel）。也就是说，启动时根据"运行级别"，肯定要运行哪些程序。

Linux系统有7个运行级别(runlevel)：

• 运行级别0：系统停机状态，系统默认运行级别不能设为0，不然不能正常启动
• 运行级别1：单用户工做状态，root权限，用于系统维护，禁止远程登录
• 运行级别2：多用户状态(没有NFS)
• 运行级别3：彻底的多用户状态(有NFS)，登录后进入控制台命令行模式
• 运行级别4：系统未使用，保留
• 运行级别5：X11控制台，登录后进入图形GUI模式
• 运行级别6：系统正常关闭并重启，默认运行级别不能设为6，不然不能正常启动

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系统初始化

在init的配置文件中有这么一行： si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit　它调用执行了/etc/rc.d/rc.sysinit，而rc.sysinit是一个bash shell的脚本，它主要是完成一些系统初始化的工做，rc.sysinit是每个运行级别都要首先运行的重要脚本。

它主要完成的工做有：激活交换分区，检查磁盘，加载硬件模块以及其它一些须要优先执行任务。

l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5

这一行表示以5为参数运行/etc/rc.d/rc，/etc/rc.d/rc是一个Shell脚本，它接受5做为参数，去执行/etc/rc.d/rc5.d/目录下的全部的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启动脚本有着相似的用法，它们通常能接受start、stop、restart、status等参数。

/etc/rc.d/rc5.d/中的rc启动脚本一般是K或S开头的链接文件，对于以以S开头的启动脚本，将以start参数来运行。

而若是发现存在相应的脚本也存在K打头的链接，并且已经处于运行态了(以/var/lock/subsys/下的文件做为标志)，则将首先以stop为参数中止这些已经启动了的守护进程，而后再从新运行。

这样作是为了保证是当init改变运行级别时，全部相关的守护进程都将重启。

至于在每一个运行级中将运行哪些守护进程，用户能够经过chkconfig或setup中的"System Services"来自行设定。

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创建终端

rc执行完毕后，返回init。这时基本系统环境已经设置好了，各类守护进程也已经启动了。

init接下来会打开6个终端，以便用户登陆系统。在inittab中的如下6行就是定义了6个终端：

1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2
3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4
5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5
6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6

从上面能够看出在二、三、四、5的运行级别中都将以respawn方式运行mingetty程序，mingetty程序能打开终端、设置模式。

同时它会显示一个文本登陆界面，这个界面就是咱们常常看到的登陆界面，在这个登陆界面中会提示用户输入用户名，而用户输入的用户将做为参数传给login程序来验证用户的身份。

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用户登陆系统

通常来讲，用户的登陆方式有三种：

• （1）命令行登陆
• （2）ssh登陆
• （3）图形界面登陆

对于运行级别为5的图形方式用户来讲，他们的登陆是经过一个图形化的登陆界面。登陆成功后能够直接进入KDE、Gnome等窗口管理器。

而本文主要讲的仍是文本方式登陆的状况：当咱们看到mingetty的登陆界面时，咱们就能够输入用户名和密码来登陆系统了。

Linux的帐号验证程序是login，login会接收mingetty传来的用户名做为用户名参数。

而后login会对用户名进行分析：若是用户名不是root，且存在/etc/nologin文件，login将输出nologin文件的内容，而后退出。

这一般用来系统维护时防止非root用户登陆。只有/etc/securetty中登记了的终端才容许root用户登陆，若是不存在这个文件，则root能够在任何终端上登陆。

 

/etc/usertty文件用于对用户做出附加访问限制，若是不存在这个文件，则没有其余限制。

<p在分析完用户名后，login将搜索 etc="" passwd以及="" shadow来验证密码以及设置帐户的其它信息，好比：主目录是什么、使用何种shell。若是没有指定主目录，将默认为根目录；若是没有指定shell，将默认为="" bin="" bash。<="" p="">

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图形模式与文字模式的切换方式

Linux预设提供了六个命令窗口终端机让咱们来登陆。

默认咱们登陆的就是第一个窗口，也就是tty1，这个六个窗口分别为tty1,tty2 … tty6，你能够按下Ctrl + Alt + F1 ~ F6 来切换它们。

若是你安装了图形界面，默认状况下是进入图形界面的，此时你就能够按Ctrl + Alt + F1 ~ F6来进入其中一个命令窗口界面。

当你进入命令窗口界面后再返回图形界面只要按下Ctrl + Alt + F7 就回来了。

若是你用的vmware 虚拟机，命令窗口切换的快捷键为 Alt + Space + F1~F6. 若是你在图形界面下请按Alt + Shift + Ctrl + F1~F6 切换至命令窗口。

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Linux 关机

在linux领域内大多用在服务器上，不多遇到关机的操做。毕竟服务器上跑一个服务是永无止境的，除非特殊状况下，不得已才会关机。

正确的关机流程为：sync > shutdown > reboot > halt

关机指令为：shutdown ，你能够man shutdown 来看一下帮助文档。

例如你能够运行以下命令关机：

sync 将数据由内存同步到硬盘中。

shutdown 关机指令，你能够man shutdown 来看一下帮助文档。例如你能够运行以下命令关机：

shutdown –h 10 ‘This server will shutdown after 10 mins’ 这个命令告诉你们，计算机将在10分钟后关机，而且会显示在登录用户的当前屏幕中。

Shutdown –h now 立马关机

Shutdown –h 20:25 系统会在今天20:25关机

Shutdown –h +10 十分钟后关机

Shutdown –r now 系统立马重启

Shutdown –r +10 系统十分钟后重启

reboot 就是重启，等同于 shutdown –r now

halt 关闭系统，等同于shutdown –h now 和 poweroff

最后总结一下，不论是重启系统仍是关闭系统，首先要运行 sync 命令，把内存中的数据写到磁盘中。

关机的命令有 shutdown –h now halt poweroff 和 init 0 , 重启系统的命令有 shutdown –r now reboot init 6。

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二.Linux 系统目录结构

登陆系统后，在当前命令窗口下输入命令：

 ls / 

你会看到以下图所示:

树状目录结构：

如下是对这些目录的解释：

• /bin：
  bin是Binary的缩写, 这个目录存放着最常用的命令。

• /boot：
  这里存放的是启动Linux时使用的一些核心文件，包括一些链接文件以及镜像文件。

• /dev ：
  dev是Device(设备)的缩写, 该目录下存放的是Linux的外部设备，在Linux中访问设备的方式和访问文件的方式是相同的。

• /etc：
  这个目录用来存放全部的系统管理所须要的配置文件和子目录。

• /home：
  用户的主目录，在Linux中，每一个用户都有一个本身的目录，通常该目录名是以用户的帐号命名的。

• /lib：
  这个目录里存放着系统最基本的动态链接共享库，其做用相似于Windows里的DLL文件。几乎全部的应用程序都须要用到这些共享库。

• /lost+found：
  这个目录通常状况下是空的，当系统非法关机后，这里就存放了一些文件。

• /media：
  linux系统会自动识别一些设备，例如U盘、光驱等等，当识别后，linux会把识别的设备挂载到这个目录下。

• /mnt：
  系统提供该目录是为了让用户临时挂载别的文件系统的，咱们能够将光驱挂载在/mnt/上，而后进入该目录就能够查看光驱里的内容了。

• /opt：
   这是给主机额外安装软件所摆放的目录。好比你安装一个ORACLE数据库则就能够放到这个目录下。默认是空的。

• /proc：
  这个目录是一个虚拟的目录，它是系统内存的映射，咱们能够经过直接访问这个目录来获取系统信息。
  这个目录的内容不在硬盘上而是在内存里，咱们也能够直接修改里面的某些文件，好比能够经过下面的命令来屏蔽主机的ping命令，使别人没法ping你的机器：

  echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all

• /root：
  该目录为系统管理员，也称做超级权限者的用户主目录。

• /sbin：
  s就是Super User的意思，这里存放的是系统管理员使用的系统管理程序。

• /selinux：
   这个目录是Redhat/CentOS所特有的目录，Selinux是一个安全机制，相似于windows的防火墙，可是这套机制比较复杂，这个目录就是存放selinux相关的文件的。

• /srv：
   该目录存放一些服务启动以后须要提取的数据。

• /sys：
   这是linux2.6内核的一个很大的变化。该目录下安装了2.6内核中新出现的一个文件系统 sysfs 。

  sysfs文件系统集成了下面3种文件系统的信息：针对进程信息的proc文件系统、针对设备的devfs文件系统以及针对伪终端的devpts文件系统。

   

  该文件系统是内核设备树的一个直观反映。

  当一个内核对象被建立的时候，对应的文件和目录也在内核对象子系统中被建立。

• /tmp：
  这个目录是用来存放一些临时文件的。

• /usr：
   这是一个很是重要的目录，用户的不少应用程序和文件都放在这个目录下，相似于windows下的program files目录。

• /usr/bin：
  系统用户使用的应用程序。

• /usr/sbin：
  超级用户使用的比较高级的管理程序和系统守护程序。

• /usr/src：内核源代码默认的放置目录。

• /var：
  这个目录中存放着在不断扩充着的东西，咱们习惯将那些常常被修改的目录放在这个目录下。包括各类日志文件。

在linux系统中，有几个目录是比较重要的，平时须要注意不要误删除或者随意更改内部文件。

/etc： 上边也提到了，这个是系统中的配置文件，若是你更改了该目录下的某个文件可能会致使系统不能启动。

/bin, /sbin, /usr/bin, /usr/sbin: 这是系统预设的执行文件的放置目录，好比 ls 就是在/bin/ls 目录下的。

值得提出的是，/bin, /usr/bin 是给系统用户使用的指令（除root外的通用户），而/sbin, /usr/sbin 则是给root使用的指令。

/var： 这是一个很是重要的目录，系统上跑了不少程序，那么每一个程序都会有相应的日志产生，而这些日志就被记录到这个目录下，具体在/var/log 目录下，另外mail的预设放置也是在这里。