PXE | 开关机
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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PXE | 开关机相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
PXE | 开关机流程
1. 主要阶段
引导的主要6个阶段
- 从MBR中读取引导加载程序
boot loader
- 加载并初始化内核;
- 检测和配置设备;
- 创建内核进程;
- 系统管理员干预(单用户模式)
- 执行系统启动脚本
1.1 Bios
SMPS
(Switching Mode Power Supply)即开关变换器,即服务器电源,当电压检查没问题后,SMPS会发送POWER GOOD信号给主板计数器。一旦主板收到该信号则会停止向CPU发送reset
信号。CPU就开始工作了。然后ROM上有个代码固定跳转到启动区。
- 按下开机后执行
POST
(Power-On Self-Test)对硬件进行自检,确保所有硬件工作正常。按F12
或F2
进入BIOS设置。主要检测如下硬件:- Timer IC计数器
- DMA controller
- CPU
- Video ROM
而完整自检则还会检测如下信息:
- 主板
- 键盘
- 打印机口
- 硬盘灯
冷重启和热重启区别:
当进行热重启时,将会跳过完整自检,冷重启会执行完整检测
- 检查服务器是cord boot还是warm boot
- 从
CMOS
里接收存储的时间、日期和一些重要系统信息。 BIOS
检查都是好的后开始在MBR
上搜寻可用的操作系统启动字段- 一旦BIOS找到可用MBR后,开始执行启动并执行磁盘或CD等设备的第一段512字节启动字段(sector 0),找不到第一个会找第二个启动项,如果找完也无法找到,则会使用告警“No boot device found”
初始化代码主要从BIOS中加载,一旦BIOS确定从哪些设备上引导系统,它就会加载设备上开头512字节的数据段,即MBR。MBR里有个程序会告诉计算机从哪个分区加载第二阶段的引导程序。
1.2 MBR
-
在BIOS执行可用的MBR后,MBR开始查找可用的主分区(primary parition)并标记为可启动项,一般是/dev/hda或sda等
-
MBR找到可用主分区后开始执行该分区的第一个512字节,即第二级MBR,在LINUX上这个第二级MBR主要指
LILO
或GRUB
。MBR只要有3部分- 446字节主分区信息
- 64字节分区表信息
- 2字节MBR检查信息(Magic number)
-
由于分区表只有64bytes,而每个分区大小为16bytes,因此我们最多创建4个主分区(primary partition)。且扩展分区(extended)分区最多有一个。因此要么4个全是主分区,要么(1,2,3)个主分区+一个扩展分区。
1.2.1 LILO(老系统)
因为其太大,512字节无法装下,因此LILO分成了两部分:installer
和runtime
模块,
- installer:改模块存放在MBR上,而runtime模块则包含系统信息。
- 当runtime模块执行时,它选择操作系统并转换内核
LILO不关心文件系统和boot镜像,所以会原生态的加载他们。
1.2.2 GRUB
- GRUB MBR包含446字节的主引导部分和64字节的分区表
- GRUB会列出所有已安装系统的引导界面并让用户选择
- 用户选择系统后,GRUB会开始加载内核
- grub的配置文件为
/boot/grub/grub.conf
,而/etc/grub.conf
文件做了个链接到改配置文件。
#boot=/dev/sda
default=0
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/boot/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu
title CentOS (2.6.18-194.el5PAE)
root (hd0,0)
kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-194.el5PAE ro root=LABEL=/
initrd /boot/initrd-2.6.18-194.el5PAE.img
1.3 Kernel
内核在grub配置文件中用root=
标识的。
一旦GRUB或LILO移交控制权给内核后,内核将会执行下列任务:
- 初始化设备和加载
initrd
模块。(Initrd ramdisk或者initrd是指一个临时文件系统,它在启动阶段被Linux内核调用。initrd主要用于当“根”文件系统被挂载之前,进行准备工作。包含一些编译后的驱动),类似WIN PE系统,比如大白菜装机 - 挂载根分区文件系统
- 如果kernel挂载文件系统失败,则会出现“kernel panic”。
- 内核越小越好,因此内核首先是个压缩文件,其次大部分驱动和工具然间由
initrd
提供。一般文件名为initramfs
。 - 在
/boot
目录下存放内核和initrd文件
grub默认从
/boot/grub/menu.lst
或/boot/grub/grub.conf
中读取配置,引导时修改grub、内核的配置不保留,而修改grub.conf
文件则会保留
内核执行步骤:
1. 配置硬件和内存
2. 解压initrd
镜像并挂载和加载必须的驱动
3. 利用insmod和rmmod等加载内核模块
4. 查找硬盘如LVM或raid
5. 卸载initrd
镜像并释放内存
6. 内核通过只读方式读取grub.conf
文件来挂载指定的root parition
7. 运行init
程序
1.4 Init
- 内核加载后,开始在
/sbin/init
中查找init
并执行. - 所以linux第一个开始执行的进程是
init
进程。 init
会开始读取/etc/inittab
文件并开始设置路径、swap、检查文件系统等。- 运行所有启动项脚本(/etc/rd.d/,/etc/rc.boot/)
- 读取
/etc/inittab
文件中的运行级别并启动系统。
inittab一般按照如下顺序执行:
- 1. 根据/etc/sysconfig/network
判断系统是否网络启动
- 2. 挂载/proc
并判断驱动程序状态
- 3. 设置系统时间
- 4. 启用虚拟内存,激活和挂载swap分区,/etc/fstab
- 5. 设置主机名和认证信息、网络服务
- 6. 判断根系统并挂载
- 7. 根据/etc/fstab信息挂载文件系统
- 8. 挂载一些可插拔设备和声卡等设备
- 9. 判断磁盘信息和raid信息
- 10. 挂载所有特定分区/etc/fstab
- 11. 执行其他系统任务
1.5 创建内核进程
init
进程号始终为1.
ps aux
命令中可以看到一些用[]
的进程,这些都是内核进程
而[watchdog/2]
进程后面有数字的标识在哪个处理器上运行。
1.6 启动脚本
脚本一般保存在/etc/init.d
下,运行级别在/etc/inittab
文件中定义
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Apr 20 2018 init.d
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Apr 19 2018 rc0.d
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Apr 19 2018 rc1.d
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Apr 19 2018 rc2.d
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Apr 19 2018 rc3.d
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Apr 19 2018 rc4.d
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Apr 19 2018 rc5.d
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Apr 19 2018 rc6.d
-rwxr-xr-x 1 root root 619 Apr 21 2018 rc.local
rclevel.d
表示不同的运行级别所读取的脚本。而里面的脚本启动和关闭顺序不同
lrwxrwxrwx 1 root root 20 Apr 25 13:06 K50netconsole -> ../init.d/netconsole
lrwxrwxrwx 1 root root 17 Apr 25 13:06 S10network -> ../init.d/network
init从低级别向高级别过渡时,按照递增的顺序start所有带S
开头的脚本,而从高级别向低级别过渡时,则按照数字递减的顺序stop所有带K
的脚本
引导过程中大部分配置文件是调整/etc/sysconfig/
文件来实现。常用的有
- clock:调整时钟
- console:总为空
- crond:传给cron这个守护进程的参数
- i18n:系统的本地设置,日期、语言等
- init:配置启动脚本发出消息的显示方式
- keboard:设置键盘
- mouse:设置鼠标
- network:设置网络,主机名、网关、转发机制等
- network-scripts:网络补充脚本和网络配置文件
- sendmail:邮件设置
1.7 关机
shutdown -h = halt
shutdown -r = reboot
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