linux系统启动流程

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了linux系统启动流程相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Linux启动过程

 

前言:

  Linux是一种自由和开放源代码的类UNIX操作系统。该操作系统的内核由林纳斯·托瓦兹在1991年10月5日首次发布。在加上用户空间的应用程序之后,成为Linux操作系统。Linux是自由软件和开放源代码软件发展中最著名的例子。

  接触Linux的时间也不算短了,一直都是直接使用Linux操作系统进行一些工作,很少去了解系统从开机到能使用的整个过程,感觉有需要好好理解下整个系统的启动过程,故写这篇博客加深一下理解。

 

先通过一张图来简单了解下整个系统启动的流程,整个过程基本可以分为POST-->Bios-->MBR(GRUB)-->Kernel-->Init-->Runlevel。下面会详细说明每个过程的作用。

图1-1:系统启动流程

BIOS

  BIOS(Basic Input/Output System),基本输入输出系统,该系统存储于主板的ROM芯片上,计算机在开机时,会最先读取该系统,然后会有一个加电自检过程,这个过程其实就是检查CPU和内存,计算机最基本的组成单元(控制器、运算器和存储器),还会检查其他硬件,若没有异常就开始加载BIOS程序到内存当中。详细的BIOS功能,这边就不说了,BIOS主要的一个功能就是存储了磁盘的启动顺序,BIOS会按照启动顺序去查找第一个磁盘头的MBR信息,并加载和执行MBR中的Bootloader程序,若第一个磁盘不存在MBR,则会继续查找第二个磁盘(PS:启动顺序可以在BIOS的界面中进行设置),一旦BootLoader程序被检测并加载内存中,BIOS就将控制权交接给了BootLoader程序。

 

MBR

  MBR(Master Boot Record),主引导记录,MBR存储于磁盘的头部,大小为512bytes,其中,446bytes用于存储BootLoader程序,64bytes用于存储分区表信息,最后2bytes用于MBR的有效性检查。

 

GRUB

  GRUB(Grand Unified Bootloader),多系统启动程序,其执行过程可分为三个步骤:

    Stage1:这个其实就是MBR,它的主要工作就是查找并加载第二段Bootloader程序(stage2),但系统在没启动时,MBR根本找不到文件系统,也就找不到stage2所存放的位置,因此,就有了stage1_5

    Stage1_5:该步骤就是为了识别文件系统

    Stage2:GRUB程序会根据/boot/grub/grub.conf文件查找Kernel的信息,然后开始加载Kernel程序,当Kernel程序被检测并在加载到内存中,GRUB就将控制权交接给了Kernel程序。

    PS:实际上这个步骤/boot还没被挂载,GRUB直接识别grub所在磁盘的文件系统,所以实际上应该是/grub/grub.conf文件,该配置文件的信息如下:

    grub.conf: 

    #boot=/dev/sda

    default=0        #设定默认启动的title的编号,从0开始

    timeout=5       #等待用户选择的超时时间

    splashimage=(hd0,0)/boot/grub/splash.xpm.gz    #GRUB的背景图片

    hiddenmenu     #隐藏菜单

    title CentOS (2.6.18-194.el5PAE)      #内核标题

        root (hd0,0)         #内核文件所在的设备

        kernel /vmlinuz-2.6.18-194.el5PAE ro root=LABEL=/     #内核文件路径以及传递给内核的参数

        initrd /initrd-2.6.18-194.el5PAE.img                            #ramdisk文件路径

 

 

 Kernel

  Kernel,内核,Kernel是Linux系统最主要的程序,实际上,Kernel的文件很小,只保留了最基本的模块,并以压缩的文件形式存储在硬盘中,当GRUB将Kernel读进内存,内存开始解压缩内核文件。讲内核启动,应该先讲下initrd这个文件,

  initrd(Initial RAM Disk),它在stage2这个步骤就被拷贝到了内存中,这个文件是在安装系统时产生的,是一个临时的根文件系统(rootfs)。因为Kernel为了精简,只保留了最基本的模块,因此,Kernel上并没有各种硬件的驱动程序,也就无法识rootfs所在的设备,故产生了initrd这个文件,该文件装载了必要的驱动模块,当Kernel启动时,可以从initrd文件中装载驱动模块,直到挂载真正的rootfs,然后将initrd从内存中移除。

  Kernel会以只读方式挂载根文件系统,当根文件系统被挂载后,开始装载第一个进程(用户空间的进程),执行/sbin/init,之后就将控制权交接给了init程序。

 

Init

  init,初始化,顾名思义,该程序就是进行OS初始化操作,实际上是根据/etc/inittab(定义了系统默认运行级别)设定的动作进行脚本的执行,第一个被执行的脚本为/etc/rc.d/rc.sysinit,这个是真正的OS初始化脚本,简单讲下这个脚本的任务(可以去看看实际脚本,看看都做了什么):

  1、激活udev和selinux;2、根据/etc/sysctl.conf文件,来设定内核参数;3、设定系统时钟;4、装载硬盘映射;5、启用交换分区;6、设置主机名;7、根文件系统检测,并以读写方式重新挂载根文件系统;8、激活RAID和LVM设备;9、启用磁盘配额;10、根据/etc/fstab,检查并挂载其他文件系统;11、清理过期的锁和PID文件

  执行完后,根据配置的启动级别,执行对应目录底下的脚本,最后执行/etc/rc.d/rc.local这个脚本,至此,系统启动完成。

  

Runlevel

  runlevel,运行级别,不同的级别会启动的服务不一样,init会根据定义的级别去执行相应目录下的脚本,Linux的启动级别分为以下几种

  0:关机模式

  1:单一用户模式(直接以管理员身份进入)

  2:多用户模式(无网络)

  3:多用户模式(命令行)

  4:保留

  5:多用户模式(图形界面)

  6:重启

 

  在不同的运行级别下,/etc/rc.d/rc这个脚本会分别执行不同目录下的脚本

  • Run level 0 – /etc/rc.d/rc0.d/
  • Run level 1 – /etc/rc.d/rc1.d/
  • Run level 2 – /etc/rc.d/rc2.d/
  • Run level 3 – /etc/rc.d/rc3.d/
  • Run level 4 – /etc/rc.d/rc4.d/
  • Run level 5 – /etc/rc.d/rc5.d/
  • Run level 6 – /etc/rc.d/rc6.d/

  这些目录下的脚本只有K*和S*开头的文件,K开头的文件为开机需要执行关闭的服务,S开头的文件为开机需要执行开启的服务。

 

POST-->BIOS(Boot Sequence)-->MBR(bootloader,446)-->Kernel-->initrd-->(ROOTFS)/sbin/init(/etc/inittab)

说明:BIOS自检-->从BIOS中读取启动顺序-->读取MBR中的bootloader-->加载内核-->读取伪根-->读取根文件中的init

  • BIOS自检

 

        稍有计算机基础的人都应该听过BIOS(Basic Input / Output System),又称基本输入输出系统,可以视为是一个永久地记录在ROM中的一个软件,是操作系统输入输出管理系统的一部分。早期的BIOS芯片确实是"只读"的,里面的内容是用一种烧录器写入的,一旦写入就不能更改,除非更换芯片。现在的主机板都使用一种叫Flash EPROM的芯片来存储系统BIOS,里面的内容可通过使用主板厂商提供的擦写程序擦除后重新写入,这样就给用户升级BIOS提供了极大的方便。

        BIOS的功能由两部分组成,分别是POST码和Runtime服务。POST阶段完成后它将从存储器中被清除,而Runtime服务会被一直保留,用于目标操作系统的启动。BIOS两个阶段所做的详细工作如下:

         步骤1:上电自检POST(Power-on self test),主要负责检测系统外围关键设备(如:CPU、内存、显卡、I/O、键盘鼠标等)是否正常。例如,最常见的是内存松动的情况,BIOS自检阶段会报错,系统就无法启动起来;

         步骤2:步骤1成功后,便会执行一段小程序用来枚举本地设备并对其初始化。这一步主要是根据我们在BIOS中设置的系统启动顺序来搜索用于启动系统的驱动器,如硬盘、光盘、U盘、软盘和网络等。我们以硬盘启动为例,BIOS此时去读取硬盘驱动器的第一个扇区(MBR,512字节),然后执行里面的代码。实际上这里BIOS并不关心启动设备第一个扇区中是什么内容,它只是负责读取该扇区内容、并执行。

至此,BIOS的任务就完成了,此后将系统启动的控制权移交到MBR部分的代码。

        PS: 在个人电脑中,Linux的启动是从0xFFFF0地址开始的。

 

  • 系统引导

 

      我们首先来了解一下MBR,它是Master Boot Record的缩写。硬盘的0柱面、0磁头、1扇区称为主引导扇区。它由三个部分组成,主引导程序(Bootloader)、 硬盘分区表DPT(Disk Partition table)和硬盘有效标志(55AA),其结构图如下所示:

 

        磁盘分区表包含以下三部分:

        1)、Partition ID  (5:延申  82:Swap   83:Linux   8e:LVM     fd:RAID)

        2)、Partition起始磁柱

        3)、Partition的磁柱数量

       通常情况下,诸如lilo、grub这些常见的引导程序都直接安装在MBR中。我们以grub为例来分析这个引导过程。

       grub引导也分为两个阶段stage1阶段和stage2阶段(有些较新的grub又定义了stage1.5阶段)。

        1)、stage1:stage1是直接被写入到MBR中去的,这样机器一启动检测完硬件后,就将控制权交给了GRUB的代码。也就是上图所看到的前446个字节空间中存放的是stage1的代码。BIOS将stage1载入内存中0x7c00处并跳转执行。stage1(/stage1/start.S)的任务非常单纯,仅仅是将硬盘0头0道2扇区读入内存。而0头0道2扇区内容是源代码中的/stage2/start.S,编译后512字节,它是stage2或者stage1_5的入口。而此时,stage1是没有识别文件系统的能力的。如果感觉脑子有些晕了,那么下面的过程就直接跳过,去看stage2吧!

        【外传】定位硬盘的0头0道2扇区的过程:

         BIOS将stage1载入内存0x7c00处并执行,然后调用BIOS INIT13中断,将硬盘0头0道2扇区内容载入内存0x7000处,然后调用copy_buffer将其转移到内存0x8000处。在定位0头0道2扇区时通常有两种寻址方式:LBA和CHS。如果你是刨根问底儿型的爱好者,那么此时去找谷哥打听打听这两种方式的来龙去脉吧。

         2)、stage2:严格来说这里还应该再区分个stage1.5的,就一并把stage1.5放在这里一起介绍了,免得大家看得心里乱哄哄的。好的,我们继续说0头0到2扇区的/stage2/start.S文件,当它的内容被读入到内存之后,它的主要作用就是负责将stage2或stage1.5从硬盘读到内存中。如果是stage2,它将被载入到0x820处;如果是stage1.5,它将被载入到0x2200处。这里的stage2或者stage1_5不是/boot分区/boot/grub目录下的文件,因为这个时候grub还没有能力识别任何文件系统。

        ?  如果start.S加载stage1.5:stage1.5它存放在硬盘0头0道3扇区向后的位置,stage1_5作为stage1和stage2中间的桥梁,stage1_5有识别文件系统的能力,此后grub才有能力去访问/boot分区/boot/grub目录下的 stage2文件,将stage2载入内存并执行。

        ?  如果start.S加载stage2:同样,这个stage2也不是/boot分区/boot/grub目录下的stage2,这个时候start.S读取的是存放在/boot分区Boot Sector的stage2。这种情况下就有一个限制:因为start.S通过BIOS中断方式直接对硬盘寻址(而非通过访问具体的文件系统),其寻址范围有限,限制在8GB以内。因此这种情况需要将/boot分区分在硬盘8GB寻址空间之前。

        假如是情形2,我们将/boot/grub目录下的内容清空,依然能成功启动grub;假如是情形1,将/boot/grub目录下stage2删除后,则系统启动过程中grub会启动失败。

 

  • 启动内核

 

     当stage2被载入内存执行时,它首先会去解析grub的配置文件/boot/grub/grub.conf,然后加载内核镜像到内存中,并将控制权转交给内核。而内核会立即初始化系统中各设备并做相关的配置工作,其中包括CPU、I/O、存储设备等。

关于Linux的设备驱动程序的加载,有一部分驱动程序直接被编译进内核镜像中,另一部分驱动程序则是以模块的形式放在initrd(ramdisk)中。

      Linux内核需要适应多种不同的硬件架构,但是将所有的硬件驱动编入内核又是不实际的,而且内核也不可能每新出一种硬件结构,就将该硬件的设备驱动写入内核。实际上Linux的内核镜像仅是包含了基本的硬件驱动,在系统安装过程中会检测系统硬件信息,根据安装信息和系统硬件信息将一部分设备驱动写入 initrd 。这样在以后启动系统时,一部分设备驱动就放在initrd中来加载。这里有必要给大家再多介绍一下initrd这个东东:

       initrd 的英文含义是 bootloader initialized RAM disk,就是由 boot loader 初始化的内存盘。在 linu2.6内核启动前,boot loader 会将存储介质中的 initrd 文件加载到内存,内核启动时会在访问真正的根文件系统前先访问该内存中的 initrd 文件系统。在 boot loader 配置了 initrd 的情况下,内核启动被分成了两个阶段,第一阶段先执行 initrd 文件系统中的init,完成加载驱动模块等任务,第二阶段才会执行真正的根文件系统中的 /sbin/init 进程。

      另外一个概念:initramfs

       initramfs 是在 kernel 2.5中引入的技术,实际上它的含义就是:在内核镜像中附加一个cpio包,这个cpio包中包含了一个小型的文件系统,当内核启动时,内核将这个 cpio包解开,并且将其中包含的文件系统释放到rootfs中,内核中的一部分初始化代码会放到这个文件系统中,作为用户层进程来执行。这样带来的明显的好处是精简了内核的初始化代码,而且使得内核的初始化过程更容易定制。

疑惑的是:我的内核是2.6.32-71.el6.i686版本,但在我的/boot分区下面却存在的是/boot/initramfs-2.6.32-71.el6.i686.img类型的文件,没搞明白,还望高人解惑。我只知道在2.6内核中支持两种格式的initrd,一种是2.4内核的文件系统镜像image-initrd,一种是cpio格式。接下来我们就来探究一下initramfs-2.6.32-71.el6.i686.img里到底放了那些东西。

    在tmp文件夹中解压initrd.img里的内容:

 

如果initrd.img文件的格式显示为“initrd.img:ISO 9660 CD-ROM filesystem data”,则可直接输入命令“mount -o loop initrd.img /mnt/test”进行挂载。

         通过上的分析和我们的验证,我们确实得到了这样的结论:

         grub的stage2将initrd加载到内存里,让后将其中的内容释放到内容中,内核便去执行initrd中的init脚本,这时内核将控制权交给了init文件处理。我们简单浏览一下init脚本的内容,发现它也主要是加载各种存储介质相关的设备驱动程序。当所需的驱动程序加载完后,会创建一个根设备,然后将根文件系统rootfs以只读的方式挂载。这一步结束后,释放未使用的内存,转换到真正的根文件系统上面去,同时运行/sbin/init程序,执行系统的1号进程。此后系统的控制权就全权交给/sbin/init进程了。

l  初始化系统

经过千辛万苦的跋涉,我们终于接近黎明的曙光了。接下来就是最后一步了:初始化系统。/sbin/init进程是系统其他所有进程的父进程,当它接管了系统的控制权先之后,它首先会去读取/etc/inittab文件来执行相应的脚本进行系统初始化,如设置键盘、字体,装载模块,设置网络等。主要包括以下工作:

1)、执行系统初始化脚本(/etc/rc.d/rc.sysinit),对系统进行基本的配置,以读写方式挂载根文件系统及其它文件系统,到此系统算是基本运行起来了,后面需要进行运行级别的确定及相应服务的启动。rc.sysinit所做的事情(不同的Linux发行版,该文件可能有些差异)如下:

(1)获取网络环境与主机类型。首先会读取网络环境设置文件"/etc/sysconfig/network",获取主机名称与默认网关等网络环境。

(2)测试与载入内存设备/proc及usb设备/sys。除了/proc外,系统会主动检测是否有usb设备,并主动加载usb驱动,尝试载入usb文件系统。

(3)决定是否启动SELinux。

(4)接口设备的检测与即插即用(pnp)参数的测试。

(5)用户自定义模块的加载。用户可以再"/etc/sysconfig/modules/*.modules"加入自定义的模块,此时会加载到系统中。

(6)加载核心的相关设置。按"/etc/sysctl.conf"这个文件的设置值配置功能。

(7)设置系统时间(clock)。

(8)设置终端的控制台的字形。

(9)设置raid及LVM等硬盘功能。

(10)以方式查看检验磁盘文件系统。

(11)进行磁盘配额quota的转换。

(12)重新以读取模式载入系统磁盘。

(13)启动quota功能。

(14)启动系统随机数设备(产生随机数功能)。

(15)清楚启动过程中的临时文件。

(16)将启动信息加载到"/var/log/dmesg"文件中。

 当/etc/rc.d/rc.sysinit执行完后,系统就可以顺利工作了,只是还需要启动系统所需要的各种服务,这样主机才可以提供相关的网络和主机功能,因此便会执行下面的脚本。

2)、执行/etc/rc.d/rc脚本。该文件定义了服务启动的顺序是先K后S,而具体的每个运行级别的服务状态是放在/etc/rc.d/rc*.d(*=0~6)目录下,所有的文件均是指向/etc/init.d下相应文件的符号链接。rc.sysinit通过分析/etc/inittab文件来确定系统的启动级别,然后才去执行/etc/rc.d/rc*.d下的文件。

/etc/init.d-> /etc/rc.d/init.d

/etc/rc ->/etc/rc.d/rc

/etc/rc*.d ->/etc/rc.d/rc*.d

/etc/rc.local-> /etc/rc.d/rc.local

/etc/rc.sysinit-> /etc/rc.d/rc.sysinit

也就是说,/etc目录下的init.d、rc、rc*.d、rc.local和rc.sysinit均是指向/etc/rc.d目录下相应文件和文件夹的符号链接。我们以启动级别3为例来简要说明一下。

/etc/rc.d/rc3.d目录,该目录下的内容全部都是以 S 或 K 开头的链接文件,都链接到"/etc/rc.d/init.d"目录下的各种shell脚本。S表示的是启动时需要start的服务内容,K表示关机时需要关闭的服务内容。/etc/rc.d/rc*.d中的系统服务会在系统后台启动,如果要对某个运行级别中的服务进行更具体的定制,通过chkconfig命令来操作,或者通过setup、ntsys、system-config-services来进行定制。如果我们需要自己增加启动的内容,可以在init.d目录中增加相关的shell脚本,然后在rc*.d目录中建立链接文件指向该shell脚本。这些shell脚本的启动或结束顺序是由S或K字母后面的数字决定,数字越小的脚本越先执行。例如,/etc/rc.d/rc3.d /S01sysstat就比/etc/rc.d/rc3.d /S99local先执行。

3)、执行用户自定义引导程序/etc/rc.d/rc.local。其实当执行/etc/rc.d/rc3.d/S99local时,它就是在执行/etc/rc.d/rc.local。S99local是指向rc.local的符号链接。就是一般来说,自定义的程序不需要执行上面所说的繁琐的建立shell增加链接文件的步骤,只需要将命令放在rc.local里面就可以了,这个shell脚本就是保留给用户自定义启动内容的。

4)、完成了系统所有的启动任务后,linux会启动终端或X-Window来等待用户登录。tty1,tty2,tty3...这表示在运行等级1,2,3,4的时候,都会执行"/sbin/mingetty",而且执行了6个,所以linux会有6个纯文本终端,mingetty就是启动终端的命令。

除了这6个之外还会执行"/etc/X11/prefdm-nodaemon"这个主要启动X-Window

至此,系统就启动完毕了。以上分析不到的地方还请各位大虾不吝指正。

关于Linux的其他分析内容下次再继续写。

最后附上一张非常完整的系统启动流程图,适合各个水平阶段的读者。

 


启动的服务不同:
运行级别:0-6
0:halt
1: single user mode, 直接以管理员身份切入, s,S,single
2:multi user mode, no NFS
3: multi user mode, text mode
4:reserved
5: multi user mode, graphic mode
6: reboot

详解启动过程
bootloader(MBR)
LILO: LInux LOader
GRUB: GRand Unified Bootloader
Stage1: MBR
Stage1_5: 
Stage2: /boot/grub/

grub.conf

default=0 # 设定默认启动的title的编号,从0开始
timeout=5 # 等待用户选择的超时时长,单位是秒
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz # grub的背景图片
hiddenmenu # 隐藏菜单
password redhat
password --md5 $1$HKXJ51$B9Z8A.X//XA.AtzU1.KuG.
title Red Hat Enterprise Linux Server (2.6.18-308.el5) # 内核标题,或操作系统名称,字符串,可自由修改
root (hd0,0) # 内核文件所在的设备;对grub而言,所有类型硬盘一律hd,格式为(hd#,N);hd#, #表示第几个磁盘;最后的N表示对应磁盘的分区;
kernel /vmlinuz-2.6.18-308.el5 ro root=/dev/vol0/root rhgb quiet # 内核文件路径,及传递给内核的参数
initrd /initrd-2.6.18-308.el5.img # ramdisk文件路径
password --md5 $1$HKXJ51$B9Z8A.X//XA.AtzU1.KuG.
title Install Red Hat Enterprise Linux 5
root (hd0,0)
kernel /vmlinuz-5 ks=http://172.16.0.1/workstation.cfg ksdevice=eth0 noipv6
initrd /initrd-5
password --md5 $1$FSUEU/$uhUUc8USBK5QAXc.BfW4m.

 

查看运行级别:
runlevel: 
who -r

查看内核release号:
uname -r

 

安装grub stage1:
# grub
grub> root (hd0,0)
grub> set (hd0)

安装grub第二种方式:
# grub-install --root-directory=/path/to/boot\'s_parent_dir /PATH/TO/DEVICE


grub> find 
grub> root (hd#,N)
grub> kernel /PATH/TO/KERNEL_FILE
grub> initrd /PATH/TO/INITRD_FILE
grub> boot

 

Kernel初始化的过程:
1、设备探测
2、驱动初始化(可能会从initrd(initramfs)文件中装载驱动模块)
3、以只读挂载根文件系统;
4、装载第一个进程init(PID:1)


/sbin/init:(/etc/inittab)
upstart: ubuntu, d-bus, event-driven
systemd:

id:runlevels:action:process
id: 标识符
runlevels: 在哪个级别运行此行;
action: 在什么情况下执行此行;
process: 要运行程序;

id:3:initdefault:

si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit


ACTION:
initdefault: 设定默认运行级别
sysinit: 系统初始化
wait: 等待级别切换至此级别时执行
respawn: 一旦程序终止,会重新启动

 

/etc/rc.d/rc.sysinit完成的任务:
1、激活udev和selinux;
2、根据/etc/sysctl.conf文件,来设定内核参数;
3、设定时钟时钟;
4、装载键盘映射;
5、启用交换分区;
6、设置主机名;
7、根文件系统检测,并以读写方式重新挂载;
8、激活RAID和LVM设备;
9、启用磁盘配额;
10、根据/etc/fstab,检查并挂载其它文件系统;
11、清理过期的锁和PID文件;

 

for I in /etc/rc3.d/K*; do
$I stop
done

for I in /etc/rc3.d/S*; do
$I start
done

##: 关闭或启动的优先次序,数据越小越优先被选定

先关闭以K开头的服务,后启动以S开头的服务;

 

内核设计风格:

RedHat, SUSE
核心:动态加载 内核模块
内核:/lib/modules/“内核版本号命令的目录”/
vmlinuz-2.6.32
/lib/modules/2.6.32/

RedHat5: ramdisk-->initrd
RedHat6: ramfs-->initramfs

 单内核:Linux (LWP)

核心:ko(kernel object)

so()

微内核:Windows, Solaris (线程)

chroot: chroot /PATH/TO/TEMPROOT [COMMAND...]
chroot /test/virrrot /bin/bash

ldd /PATH/TO/BINARY_FILE:显示二进制文件所依赖的共享库

 


MBR(bootloader)--> Kernel --> initrd(initramfs) --> (ROOTFS) --> /sbin/init(/etc/inittab)
/etc/inittab, /etc/init/*.conf
upstart

init /etc/inittab
id:runlevels:action:process

id:5:initdefault:

si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
OS初始化

l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
rc0.d/
K*
stop
S*
start

/etc/rc.d/init.d, /etc/init.d

服务类脚本:
start

SysV: /etc/rc.d/init.d
start|stop|restart|status
reload|configtest

 

在Linux系统如何让程序开机时自动启动 




     核心提示:系统的服务在开机时一般都可以自动启动,那在linux系统下如果想要程序在开机时自动启动怎么办?我们知道在 windows系统“开始”-->“所有程序”-->“启动”里面放个快捷方式就行,那Linux系统下呢?...系统的服务在开机时一般都可以自动启动,那在linux系统下如果想要程序在开机时自动启动怎么办?我们知道在 windows系统“开始”-->“所有程序”-->“启动”里面放个快捷方式就行,那Linux系统下呢?
 
这也是一个比较简单的问题,有不少的方法可以解决,这里介绍三种方法。因为是简单介绍,所以具体细节不是很详细,可以通过man看看相关手册。
 
一、/etc/rc.local
这是一个最简单的方法,编辑“/etc/rc.local”,把启动程序的shell命令输入进去即可(要输入命令的全路径),类似于windows下的“启动”。 

使用命令 vi  /etc/rc.local    

然后在文件最后一行添加要执行程序的全路径。


例如,每次开机时要执行一个haha.sh,这个脚本放在/opt下面,那就可以在“/etc/rc.local”中加一行“/opt/./haha.sh”,或者两行“cd /opt”和“./haha.sh”。
 
二、crontab(类似于windows的任务计划服务)
通过crontab可以设定程序的执行时间表,例如让程序在每天的8点,或者每个星期一的10点执行一次。
crontab -l 列出时间表;
crontab -e编辑时间表;
crontab -d删除时间表;
 
“-l”没什么可说的,就是一个查看而已;
“-e”是编辑,和vi没什么差别(其实就是用vi编辑一个特定文件);
“-d”基本不用,因为它把该用户所有的时间表都删除了,一般都是用“-e”编辑把不要了的时间表逐行删除;
 
那到底该如何编辑呢?
 
crontab文件的格式是:M H D m d CMD。
一个6个字段,其中最后一个CMD就是所要执行的程序,如haha.sh。
M:分钟(0-59)
H:小时(0-23)
D:日期(1-31)
m:月份(1-12)
d:一个星期中的某天(0-6,0代表周日)
 
这5个时间字段用空格隔开,其值可以是一个数字,也可以用逗号隔开的多个数字(或其他) ,如果不需设置,则默认为“*”。
 
例如,每天的8点5分执行haha.sh,就是“5 8 * * * /opt/./haha.sh”。
 
好像和“开机程序自动启动”扯远了,现在回归正题。其实上面介绍的crontab的功能已经具备了开机自动启动的能力,可以写一个监测脚本,每5分钟执行一次(*/5 * * * * ./haha.sh),如果程序不在了就重新启动一次。(*/5 )表示每5分钟
 
三、注册系统服务
操作系统自带的服务,如ssh,ftp等等,开机都是自动启动的,我们也可以通过这种方式让自己开发的程序提高“身价”。 

 

比如我想把某个已经安装了的服务添加为系统服务,可以执行以下命令: 

chkconfig --add 服务名称          (首先,添加为系统服务,注意add前面有两个横杠) 

  

chkconfig -leve 启动级别 服务名 on         


(说明,3级别代表在命令行模式启动,5级别代表在图形界面启动,on表示开启) 

  

chkconfig -leve 启动级别 服务名 off              


(说明,off表示关闭自启动) 

  

例如:chkconfig -level 3 mysql on                     (说明:让mysql服务在命令行模式,随系统启动) 

也可以使用   chkconfig --add 服务名称    来删除系统服务 

******************************************************************************************

如果要查看哪些服务被添加为系统服务可以使用命令 : 

   ntsysv  或者chkconfig --list 

  

如果要查看哪些程序被添加为自启动,可以使用命令  : 

cat   /etc/rc.local    (查看这个文件中添加了哪些程序路径) 

*******************************************************************************************

 

 下面举例说说,如何把一个shell脚本添加为系统服务,并跟随系统启动: 

可以看到“/etc/rc.d/init.d”下有很多的文件,每个文件都是可以看到内容的,其实都是一些shell脚本。
系统服务的启动就是通过“/etc/rc.d/init.d”中的脚本文件实现的。我们也可以写一个自己的脚本放在这里。
脚本文件的内容也很简单,类似于这个样子(例如起个名字叫做“hahad”):
. /etc/init.d/functions
start() {
        echo "Starting my process "
        cd /opt
        ./haha.sh
}
stop() {
        killall haha.sh
        echo "Stoped"
}
写了脚本文件之后事情还没有完,继续完成以下几个步骤:
chmod +x hahad                    #增加执行权限
chkconfig --add hahad             #把hahad添加到系统服务列表
chkconfig hahad on                 #设定hahad的开关(on/off)
chkconfig --list hahad               #就可以看到已经注册了hahad的服务
 
这时候才完成了全部工作。  

以上是关于linux系统启动流程的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

总结:Linux系统启动流程

Linux系统启动流程分析

LINUX PID 1和SYSTEMD PID 0 是内核的一部分,主要用于内进换页,内核初始化的最后一步就是启动 init 进程。这个进程是系统的第一个进程,PID 为 1,又叫超级进程(代码片段

13linux系统启动流程

linux系统启动流程

Linux系统移植:Kernel 启动流程