Linux系統配置（系統啟動）

前言

系統引導是操作系統運行的開始，在用戶能夠正常登錄到系統之前，linux操作系統的引導過程將完成一系列的初始化任務，并加載必要的程序和命令終端，為用戶登錄做好準備

一、引導過程

Linux操作系統的引導過程一般包括以下幾個階段：開機自檢、MBR引導、GRUB菜單、加載Linux內核、init進程初始化

1、開機自檢

服務器主機開機以后，將根據主板BIOS中的設置對CPU（Central Processing Unit，中央處理器） 內存、顯卡、鍵盤等設備進行初步檢測，檢測成功后根據預設的啟動順序移交系統控制權，大多時候會移交給本機硬盤

2、MBR引導

當從本機硬盤中啟動系統時，首先根據硬盤第一個扇區中MBR（Master Boot Record，主引導記錄）的設置，將系統控制權傳遞給包含操作系統引導文件的分區，或者直接根據MBR記錄中的引導信息調用啟動菜單（如GRUB）

3、GRUB菜單

對于Linux操作系統來說， GRUB （GRand Unified Bootloader，統一啟動加載器）是使用最為廣泛的多系統引導器程序，系統控制權傳遞給GRUB以后，將會顯示啟動菜單給用戶選擇，并根據所選項（或采用默認值）加載Linux內核文件，然后將系統控制權轉交給內核，需要注意的是，CentOS7采用的是GRUB2啟動引導器

4、加載Linux內核

Linux內核是一個預先編譯好的特殊二進制文件，介于各種硬件資源與系統程序之間，負責資源分配與調度，內核接過系統控制權以后，將完全掌控整個Linux操作系統的運行過程，在CentOS系統中，默認的內核文件位于"/boot/vmlinuz-3.10.0—514.el7.x86_64"

5、init進程初始化

為了完成進一步的系統引導過程， Linux內核首先將系統中的“/sbin/init”程序加載到內存中運行（運行中的程序稱為進程）， init進程負責完成一系列的系統初始化過程，最后等待用戶進行登錄

二、系統初始化進程

1、init進程

Linux操作系統中的進程使用數字進行標記，每個進程的身份標記號稱為PID，在引導Linux操作系統的過程中，"/sbin/nit"是內核第一個加載的程序，因此init進程對應的PID號總是為1

init進程運行以后將陸續執行系統中的其他程序，不斷生成新的進程，這些進程稱為init進程的子進程，反過來說， init進程是這些進程的父進程，當然，這些子進程也可以進一步生成各自的子進程，依次不斷繁衍下去，最終構成一棵枝繁葉茂的進程樹，共同為用戶提供服務

init進程正是維持整個Linux操作系統運行的所有進程的“始祖”，因此init進程是不允許被輕易終止的，需要切換不同的系統運行狀態時，可以向init進程發送正確的執行參數，由init自身來完成相關操作

2、Systemd

Systemd是Linux操作系統的一種init軟件， CentOS7系統中采用了全新的Systemd啟動方式，取代了傳統的SysVinit，Systemd啟動方式使系統初始化時諸多服務并行啟動，大大提高了開機效率，CentOS7系統中“/sbin/init”是“/lib/systemd/systemd” 的鏈接文件，換言之， CentOS7系統中運行的第一個init進程是“/lib/systemd/systemd”，systemd守護進程負責Linux的系統和服務，systemctl用于控制Systemd管理的系統和服務狀態

3、系統服務

Linux系統服務是指運行在后臺并提供特定功能的應用程序，如網站服務、FTP服務等，Linux通過將不同的系統服務進行搭配組合來協同滿足不同的功能需求，不同的服務組合其實現的功能也各不相同，就好比不同的藥方能醫治不同的病癥一樣

早期Linux操作系統中的SysVinit機制，默認包括七種不同的服務搭配方式，其中每一種搭配方式稱為運行級別，類似于Windows系統中的正常啟動、安全模式、不帶網絡連接的安全模式等，這些運行級別分別使用數字0、1、2、3、4、5、6來表示，為了向下兼容SysVinit系統，Systemd使用了相應的target（目標）模擬了SysVinit的運行級別

4、Systemd的目標與SysVinit的運行級別

三、目錄結構

目錄就相當于 Windows 中的文件夾，目錄中存放的既可以是文件，也可以是其他的子目錄，而文件中存儲的是真正的信息，在Linux操作系統中，所有的文件和目錄都被組織成以一個根節點“/”開始的倒置的樹狀結構

1、/bin

bin是Binaries (二進制文件) 的縮寫, 這個目錄存放著最經常使用的命令

2、/boot

這里存放的是啟動Linux時使用的一些核心文件，包括一些連接文件以及鏡像文件

3、/dev

dev是Device(設備) 的縮寫, 該目錄下存放的是Linux的外部設備，在Linux中訪問設備的方式和訪問文件的方式是相同的

4、/etc

etc是Etcetera(等等)的縮寫，這個目錄用來存放所有的系統管理所需要的配置文件和子目錄

5、/home

用戶的主目錄，在Linux中，每個用戶都有一個自己的目錄，一般該目錄名是以用戶的賬號命名的

6、/lib

lib是Library(庫)的縮寫這個目錄里存放著系統最基本的動態連接共享庫，其作用類似于 Windows 里的 DLL 文件，幾乎所有的應用程序都需要用到這些共享庫

7、/lost+found

這個目錄一般情況下是空的，當系統非法關機后，這里就存放了一些文件

8、/media

linux系統會自動識別一些設備，例如U盤、光驅等等，當識別后，Linux會把識別的設備掛載到這個目錄下

9、/mnt

系統提供該目錄是為了讓用戶臨時掛載別的文件系統的，我們可以將光驅掛載在/mnt/上，然后進入該目錄就可以查看光驅里的內容了

10、/opt

opt是optional(可選)的縮寫，這是給主機額外安裝軟件所擺放的目錄，默認是空的

11、/proc

proc是Processes(進程) 的縮寫，/proc是一種偽文件系統（即虛擬文件系統），存儲的是當前內核運行狀態的一系列特殊文件，這個目錄是一個虛擬的目錄，它是系統內存的映射，我們可以通過直接訪問這個目錄來獲取系統信息，這個目錄的內容不在硬盤上而是在內存里，我們也可以直接修改里面的某些文件

12、/root

該目錄為系統管理員，也稱作超級權限者的用戶主目錄

13、/sbin

s就是Super User的意思，是Superuser Binaries (超級用戶的二進制文件) 的縮寫，這里存放的是系統管理員使用的系統管理程序

14、/selinux

這個目錄是Redhat/CentOS所特有的目錄，Selinux 是一個安全機制，類似于windows的防火墻，但是這套機制比較復雜，這個目錄就是存放selinux相關的文件的

15、/srv

該目錄存放一些服務啟動之后需要提取的數據

16、/sys

這是Linux2.6內核的一個很大的變化，該目錄下安裝了2.6內核中新出現的一個文件系統sysfs ，sysfs文件系統集成了下面3種文件系統的信息：針對進程信息的proc文件系統、針對設備的devfs文件系統以及針對偽終端的devpts文件系統，該文件系統是內核設備樹的一個直觀反映，當一個內核對象被創建的時候，對應的文件和目錄也在內核對象子系統中被創建

17、/tmp

tmp是temporary(臨時)的縮寫這個目錄是用來存放一些臨時文件的

18、/usr

usr是unix shared resources(共享資源)的縮寫，這是一個非常重要的目錄，用戶的很多應用程序和文件都放在這個目錄下，類似于windows下的program files目錄

19、/usr/bin

系統用戶使用的應用程序

20、/usr/sbin

超級用戶使用的比較高級的管理程序和系統守護程序

21、/usr/src

內核源代碼默認的放置目錄

22、/var

var是variable(變量)的縮寫，這個目錄中存放著在不斷擴充著的東西，我們習慣將那些經常被修改的目錄放在這個目錄下，包括各種日志文件

23、/run

/run是一個臨時文件系統，存儲系統啟動以來的信息，當系統重啟時，這個目錄下的文件應該被刪掉或清除

結語

在init的配置文件中 "si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit" 調用執行了/etc/rc.d/rc.sysinit，而rc.sysinit是一個bash shell的腳本，它主要是完成一些系統初始化的工作，rc.sysinit是每一個運行級別都要首先運行的重要腳本，它主要完成的工作有：激活交換分區，檢查磁盤，加載硬件模塊以及其它一些需要優先執行任務

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