了解linux的工作原理,可以通過linux的啟動的過程一步步理解linux的工作原理,這就需要深入了解操作系統(tǒng)啟動的每一步,不用了解每一步啟動的細節(jié),只要了解系統(tǒng)啟動的時每一步的特性就差不多。這里主要介紹centos6,它的大致流程是,post(計算機開機自檢)->grub(引導操作系統(tǒng)的程序)->kernel(內核)->init(進程管理程序)->bash(用戶交互程序)
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首先計算機加電,cpu就會讀取bios(cpu內置某種特殊的指令,會默認的讀取bios),bios讀進內存后檢查計算機上所有硬件,并按照配置內容啟動的下一步。bios包括兩部分,一部分是rom,內部存儲一些不可改變機器指令,另一部分是ram,存儲人們設定的開機特性(這個模塊需要持續(xù)供電,一旦斷電設定的數(shù)據(jù)就會丟失)??刂芺ios一般都是計算機加電后,按F#(不同的計算機不同)進入藍白相間到的配置界面,這里可以配置第一啟動硬件、開啟cpu的虛擬化特性、聲卡等等功能。
bios程序運行后,會加載第一啟動項,假如第一啟動項是硬盤。這時cpu會讀取硬盤第一磁道第一扇區(qū)的數(shù)據(jù),讀取的是前446字節(jié)的數(shù)據(jù),這部分數(shù)據(jù)叫做mbr,grub比較大不能完全放在mbr里,還有一部分放在了前27個扇區(qū)里,然而前27扇區(qū)也放不開,還有一部分數(shù)據(jù)存放在/boot目錄下的grub下stage2里??偨Y一下,一部分數(shù)據(jù)存放在mbr里稱這部分數(shù)據(jù)叫stage1,還有一般數(shù)據(jù)放在硬盤前27個扇區(qū)里叫stage1.5,最后一部分數(shù)據(jù)存放在/boot/grub目錄下叫stage2.
在grub中可以選擇啟動哪個系統(tǒng),這里啟動的不是我們的要啟動系統(tǒng),真正啟動的是/boot目錄下的vmlinuz和initramfs文件,vmlinuz是需要的內核,而initramfs不是需要的,initramfs文件里有一個簡易的系統(tǒng),內嵌了部分驅動,是啟動真正文件系統(tǒng)的中間步驟,設計它的主要目的是防止內核過大,內核文件vmlinuz只有4M而initramfs卻20M多。內核通過initramfs內部的驅動去加載真正的文件系統(tǒng),加載各種磁盤、網(wǎng)卡、usb等等驅動,實現(xiàn)系統(tǒng)的高級功能。
它不是系統(tǒng)必須有的程序,只是內核把一部分監(jiān)控和管理權限放給了init,讓init代理內核實現(xiàn)進程管理。內核之所以讓渡這些權限是因為進程調度是最浪費系統(tǒng)時間。進程調度的一個過程:首先cpu收到中斷信號,cpu就會把當前正在運行的進程的數(shù)據(jù)全部挪到內存里,并且給這個進程貼上標簽,它運行到哪一步了;然后cpu把內核讀進來,還原內核的狀態(tài),加載上次運行內核數(shù)據(jù),cpu判斷下一個需要運行的程序分配好時間片后自己離場;最后加載下一個進程。這里有一個概念,cpu 的處理數(shù)據(jù)的速度遠遠大于磁盤讀取的速度。當內核特別大的時候,一次調度i/o量將會特別大。這里就解釋通了內核一定要小,越精巧cpu的利用率越高。
用戶交互工具可以看之前的博客。
按F#進入bios更改,忘記bios密碼,可以取下主板上的紐扣電池,bios中配置的數(shù)據(jù)都會丟失。
開機后計算機處于黑屏狀態(tài),這時硬盤的數(shù)據(jù)時有效的,這時破壞的一般是grub的stage1階段。可以通過光盤的救援模式進行救援,操作流程大致如下:
光盤引導選擇第三個,一路確認開啟一個shell
grub-install /dev/sd* 這里的/dev/sd*是原grub所在的硬盤
開機后計算機黑屏但是有報錯erorr ##,這時stage1.5或stage2被破壞了,和修復stage修復流程類似:
光盤引導選擇第三個,一路確認開啟一個shell
grub-install --root-direcoty=/path /dev/sd* /path是boot的父目錄,/dev/sd*是原grub所在的硬盤
開機后系統(tǒng)顯示grub >這時是grub的配置文件被破壞了,grub配置文件的位置/boot/grub/grub.conf。grub配置文件的格式
default=0 timeout=5 grub界面的等待時間 tille centos6 引導的名字 root(hd0,0) 內核文件位于的磁盤分區(qū) kernel /vmlinuzroot=/dev/sda2 使用哪一個內核,文件系統(tǒng)的目錄 initrd /initramfs initramfs的位置
kernel,init,bash丟失,進入救援模式安裝對應的rpm包就可了。
init的配置文件位于/etc/inittab
bash的配置文件位于/etc/bashrc和用戶家目錄的.bashrc
服務器啟動的時候,一般都服務和系統(tǒng)一起啟動,開機啟動的服務的管理腳本位于/etc/init.d/目錄下,是通過init這一步調用的。格式就是bash腳本,只是多了啟動和關閉順序??梢园岩恍┫腴_機后執(zhí)行的腳本定義在local里。
servicesername start|stop|restart|reload|status 服務的管理
chkonfigadd name 把服務的添加到開機管理里
chkonfig-l level name on|off 設置服務開機開啟在哪個等級里
有些程序需要監(jiān)聽端口,但是只是偶爾使用,讓這個服務永駐內存會浪費內存和cpu的時間片,但是還不能停止,這時有人寫了個xinted幫一批程序監(jiān)聽端口,只有被調用的時候才會運行服務程序。
這一節(jié)主要介紹了計算機啟動的各個階段和各個階段的補救措施,并且簡單介紹了服務程序的管理命令。