Linux 系統啟動過程

linux啟動時我們會看到許多啟動信息。

Linux系統的啟動過程並不是大家想像中的那麼複雜，其過程可以分為5個階段：

• 內核的引導。
• 運行init。
• 系統初始化。
• 建立終端。
• 用戶登錄系統。

內核引導

當計算機打開電源後，首先是BIOS開機自檢，按照BIOS中設置的啟動設備（通常是硬盤）來啟動。

操作系統接管硬件以後，首先讀入/boot 目錄下的內核文件。

運行init

init 進程是系統所有進程的起點，你可以把它比擬成系統所有進程的老祖宗，沒有這個進程，系統中任何進程都不會啟動。

init 程序首先是需要讀取配置文件/etc/inittab。

運行級別

許多程序需要開機啟動。 它們在Windows叫做"服務"（service），在Linux就叫做"守護進程"（daemon）。

init進程的一大任務，就是去運行這些開機啟動的程序。

但是，不同的場合需要啟動不同的程序，比如用作服務器時，需要啟動Apache，用作桌面就不需要。

Linux允許為不同的場合，分配不同的開機啟動程序，這就叫做"運行級別"（runlevel）。 也就是說，啟動時根據"運行級別"，確定要運行哪些程序。

Linux系統有7個運行級別(runlevel)：

• 運行級別0：系統停機狀態，系統默認運行級別不能設為0，否則不能正常啟動
• 運行級別1：單用戶工作狀態，root權限，用於系統維護，禁止遠程登陸
• 運行級別2：多用戶狀態(沒有NFS)
• 運行級別3：完全的多用戶狀態(有NFS)，登陸後進入控制台命令行模式
• 運行級別4：系統未使用，保留
• 運行級別5：X11控制台，登陸後進入圖形GUI模式
• 運行級別6：系統正常關閉並重啟，默認運行級別不能設為6，否則不能正常啟動

系統初始化

在init的配置文件中有這麼一行： si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit 它調用執行了/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。

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

這一行表示以5為參數運行/etc/rc.d/rc，/etc/rc.d/rc是一個Shell腳本，它接受5作為參數，去執行/etc/rc.d/rc5.d/目錄下的所有的rc啟動腳本，/etc/rc.d/rc5.d/目錄中的這些啟動腳本實際上都是一些連接文件，而不是真正的rc啟動腳本，真正的rc啟動腳本實際上都是放在/etc/rc.d/init.d/目錄下。

而這些rc啟動腳本有著類似的用法，它們一般能接受start、stop、restart、status等參數。

/etc/rc.d/rc5.d/中的rc啟動腳本通常是K或S開頭的連接文件，對於以以S開頭的啟動腳本，將以start參數來運行。

而如果發現存在相應的腳本也存在K打頭的連接，而且已經處於運行態了(以/var/lock/subsys/下的文件作為標誌)，則將首先以stop為參數停止這些已經啟動了的守護進程，然後再重新運行。

這樣做是為了保證是當init改變運行級別時，所有相關的守護進程都將重啟。

至於在每個運行級中將運行哪些守護進程，用戶可以通過chkconfig或setup中的"System Services"來自行設定。

建立終端

rc執行完畢後，返回init。 這時基本系統環境已經設置好了，各種守護進程也已經啟動了。

init接下來會打開6個終端，以便用戶登錄系統。 在inittab中的以下6行就是定義了6個終端：

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

從上面可以看出在2、3、4、5的運行級別中都將以respawn方式運行mingetty程序，mingetty程序能打開終端、設置模式。

同時它會顯示一個文本登錄界面，這個界面就是我們經常看到的登錄界面，在這個登錄界面中會提示用戶輸入用戶名，而用戶輸入的用戶將作為參數傳給login程序來驗證用戶的身份。

用戶登錄系統

一般來說，用戶的登錄方式有三種：

• （1）命令行登錄
• （2）ssh登錄
• （3）圖形界面登錄

對於運行級別為5的圖形方式用戶來說，他們的登錄是通過一個圖形化的登錄界面。 登錄成功後可以直接進入KDE、Gnome等窗口管理器。

而本文主要講的還是文本方式登錄的情況：當我們看到mingetty的登錄界面時，我們就可以輸入用戶名和密碼來登錄系統了。

Linux的賬號驗證程序是login，login會接收mingetty傳來的用戶名作為用戶名參數。

然後login會對用戶名進行分析：如果用戶名不是root，且存在/etc/nologin文件，login將輸出nologin文件的內容，然後退出。

/etc/usertty文件用於對用戶作出附加訪問限制，如果不存在這個文件，則沒有其他限制。

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圖形模式與文字模式的切換方式

Linux預設提供了六個命令窗口終端機讓我們來登錄。

默認我們登錄的就是第一個窗口，也就是tty1，這個六個窗口分別為tty1,tty2 … tty6，你可以按下Ctrl + Alt + F1 ~ F6 來切換它們。

如果你安裝了圖形界面，默認情況下是進入圖形界面的，此時你就可以按Ctrl + Alt + F1 ~ F6來進入其中一個命令窗口界面。

當你進入命令窗口界面後再返回圖形界面只要按下Ctrl + Alt + F7 就回來了。

如果你用的vmware 虛擬機，命令窗口切換的快捷鍵為Alt + Space + F1~F6. 如果你在圖形界面下請按Alt + Shift + Ctrl + F1~F6 切換至命令窗口。

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Linux 關機

在linux領域內大多用在服務器上，很少遇到關機的操作。 畢竟服務器上跑一個服務是永無止境的，除非特殊情況下，不得已才會關機。

正確的關機流程為：sysnc > shutdown > reboot > halt

關機指令為：shutdown ，你可以man shutdown 來看一下幫助文檔。

例如你可以運行如下命令關機：

sync 将数据由内存同步到硬盘中。

shutdown 关机指令，你可以man shutdown 来看一下帮助文档。例如你可以运行如下命令关机：

shutdown –h 10 ‘This server will shutdown after 10 mins’ 这个命令告诉大家，计算机将在10分钟后关机，并且会显示在登陆用户的当前屏幕中。

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

最後總結一下，不管是重啟系統還是關閉系統，首先要運行sync命令，把內存中的數據寫到磁盤中。

關機的命令有shutdown –h now halt poweroff 和init 0 , 重啟系統的命令有shutdown –r now reboot init 6.

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