centos（RHEL）系列操作系统的启动流程：Intel x86兼容架构；
Linux的系统组成：内核 + 应用程序 GUN/Linux：单纯的指Linux内核；
从硬盘存储和启动操作系统的角度：
Linux的系统组成：内核 + 根文件系统（rootfs）
内核功能：进程管理，文件系统管理，内存管理，网络协议，驱动程序，安全功能，...
Linux系统的系统运行环境可以分为两部分；
内和空间：内核代码（系统调用）
就是内核进程占用的CPU和内存资源的总和；
用户空间：应用程序（进程或线程）
就是各种存储于文件系统中的应用程序，在发起为进程或线程之后，占据的CPU和内存资源的总和；
操作系统内核的设计流派：
单内核设计：
所有的功能全部集中于同一个程序；运行时表现为一个进程；
Linux就是单内核设计
Linux，我们不需要他成为最先进的，我们只是要使用它；
微内核设计：
每种功能使用一个单独的子系统来实现；
Windows，Solaris都是微内核审计
Linux内核的特点：
单内核 + 模块化：内核之中的功能更 + 各种模块提供的功能之和；
为了能够提高工作效率，会为速度比较慢的iO设备提供缓冲和缓存；
Linux内核的组成部分：
内核核心文件：
/boot/vmlinuz-VERSION-release
centos5：
/boot/vmlinuz-2.6.18-398.el5
centos6：
/boot/vmlinuz-2.6.32-573.el6.x86_64
centos7：
/boot/vmlinuz-3.10.0-327.el7.x86_64
最新的内核版本：4.13-rc1
内核模块文件：
/lib/modules/KERNEL_VERSION/kernerl/
ramdisk：
centos 5：
/boot/initrd-2.6.18-398.el5.img
centos 6/7：
/boot/initramfs-2.6.32-573.el6.x86_64
/boot/initramfs-3.10.0-327.el7.x86_64.img
centos 5/6：
生成ramdisk的工具：mkinitrd
centos 7：
生成ramdisk的工具：dracut mkinitrd
rd和ramfs：
ramdisk：双缓冲和双缓存；
ramfs：提高效率，避免双缓冲和双缓存；
centos系列操作系统的启动流程（2）
基于x86架构兼容平台研究系统启动流程；
1.post：power-on self test，加电自检；
ROM：read-only memory，只读存储器；
CMOS：BIOS，basic input and output system，基本输出输出系统；
X76架构的CPU可以线性寻址的物理孔村空间：ROM + RAM
2.bootsequence：启动顺序；
作用：决定到何种硬件设备上加载操作系统；
方式；按照指定的次序查找各个引导设备，第一个被找出有引导程序的设备即为本次启动要用到的设备；
BootLoader：引导加载器，程序；
MBT：
master（main）boot recorn：
0磁道0扇区：
446byte：BootLoader
64byte：fat，file allocation table；
2byte：magic-number，55AA，表示MBR有效；
GPT：
Windows：NTLDR
Linux：
Lilo：Linux loader，有缺陷，不能支持大硬盘；不超过1024柱面；
grub：grand uniform BootLoader，全球统一引导加载器；
centos 6-：
grub 0.x：grub legacy
centos 7：
grub 1.x：grub2
grub提供的功能：
1.为用户提供一个菜单，菜单中列举的是各个可以启动的操作系统内核；
2.可以将用户选定的内核核心文件装载到RAM中，解压缩并展开，将系统控制权移交给内核；
3.交互式的命令行接口；
4.菜单及内核启动的安全保障；
3.内核的启动：
自身初始化：
1.探测能够识别到的所有的硬件设备；
2.加载硬件的驱动程序，有可能会借助于ramdisk加载驱动；
3.以只读的方式挂载根文件系统；
4.运行用户空间的第一个应用程序：/sbin/init
4.init：
init程序的类型：
centos 5：sysV init
配置文件：
/etc/inittab
centos 6：upstart init
配置文件：
/etc/inittab（几乎被废弃）；
/etc/init/*.conf
centos 7：systemd
配置文件：
/usr/lib/systemd/system/*
/etc/systemd/system/*0
小结：
系统初始化流程（内核级别）
post --> bootsequence（BIOS）--> BootLoader（MBR）--> kernel（内核核心文件，只能放置在基本分区上）-->
[ramdisk] --> rootfs（read-only）--> /sbin/init
centos 5的sysV init的工作过程；
centos 5 sysV init：
运行级别（run level）：为了系统的运行或维护等目的而设置的管理机制；
0-6：七个运行级别；
# 0 - 关机，halt，shutdown；
# 1 - 单用户模式（single user mode），root，无需验证；维护模式；
# 2 - 多用户模式（multiuser），会启动网络功能；但是不会启动NFS，维护模式；
# 3 - 多用户模式（full multiuser mode），完全的功能模式，仅使用CLI，不激活GUI；
# 4 - 预留级别，目前无特别使用的目录；但是习惯上认为与3运行级别相同；
# 5 - 多用户模式（full multiuser mode），完全的功能模式，默认激活GUI和CLI，默认使用的是GUI；
# 6 - 重启，reboot
通常会使用3,5运行级别作为此次系统启动的默认运行级别；
查看当前系统的运行级别；
who -r
runlevel
切换运行级别：
init [0-6]
init的配置文件：/etc/inittab，此配置文件有如下功能：
1.在整个系统初始化的过程中要做那些任务；
启动或关闭哪些后台服务；
如何进行系统初始化；
在验证用户的身份无误之后，如何为用户提供登录提示符，还要区分是图形界面还是文件界面；
当备用电源失效或重新生效时，如何指挥系统操作；
定义了按下“Ctrl + Alt + delete”组合键时，系统将采取什么行为；
2.所有规定的任务如何执行；
每一行定义一种操作，格式如下：
id:runlevels:action:process
id：一种操作的唯一标识符；
l#，id，pf，pr，#，x，
runlevel：指定任务执行所依赖的运行级别；
####，#，留空，
action：在何种条件下启动此任务；
wait：等待切换至此任务所在的运行级别时，运行一次；
respawn：一旦此任务结束，就自动重新启动此任务；
initdefault：用于设定默认的运行级别，通常后面的process省略
sysinit：设置系统初始化的方式，一般情况下此处运行/etc/rc.d/rc.sysinit脚本；
powerfail：
powerokwait：
ctrlaltdel：
/etc/rc.d/rc.sysinit：
1.设置主机名称；
2.设置启动的欢迎信息；
3.激活udev和selinux；
4.挂载/etc/fstab文件中定义的所有有效文件系统；
5.激活各个swap设备；
6.检测rootfs，并且以读写的方式重新挂载rootfs；
7.设置系统时间；
8.根据/etc/sysctl.conf文件设置内核参数；
9.激活lvm和软raid等高级逻辑设备；
10.加载额外的设备的驱动程序；
11.完成清理工作；
/etc/rc.d/rc：
根据特定的运行级别，启动或关闭/etc/rc.d/rc$runlevel.d/*
K*：要停止的服务；K后面的两位数字表示优先级；数字越小优先级越高；依赖其他服务的服务应该优先关闭，被其他服务依赖的服务应该稍后关闭；
S*：要启动的服务；S后面的两位数字表示优先级；数字越小优先级越高；被其他服务依赖的服务应该优先开启，依赖其他服务的服务应该稍后开启；
rc脚本实际上可以接收一个运行级别作为其参数运行内容的；
脚本框架：
for i in /etc/rc.d/rc#.d/K* ; do
$i stop
done
for i in /etc/rc.d/rc#.d/S* ; do
$i start
done
mkinitrd：建立要载入ramdisk的映像文件，以供Linux开机时载入ramdisk。
选项：
-f：若指定的映像问家名称与现有文件重复，则覆盖现有的文件；
-v：执行时显示详细的信息；
--omit-scsi-modules：不要载入SCSI模块；
--preload=<模块名称>：指定要载入的模块；
--with=<模块名称>：指定要载入的模块；
--version：显示版本信息。
例子：
mkinitrd -v -f myinitrd.img $(uname -r)
dracut：建立要载入ramdisk的映像文件，以供Linux开机时载入ramdisk。
例子：
dracut /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)
#23 centos5（RHEL）系列操作系统的启动流程、与命令mkinitrd、dracut的使用
原文：http://12486569.blog.51cto.com/12476569/1952145