Linux 启动流程
内容来自实验楼
启动顺序
Linux 启动过程主要包括以下 4 个步骤:

1.BIOS 自检:计算机加电后,系统将自动读取 BIOS 中的硬件信息(如:显卡、内存、主板、CPU 等)。然后查找启动设备并设置优先级。接着系统开始自检(POST,power on selftest
),若有问题会给出提示信息,没有问题就启动执行硬件初始化,并设置 PnP (Plug-and-Play,即插即用)
设备。最后启动驻留在硬盘主引导记录 MBR (MasterBoot Record
,主引导分区)中的引导程序 GRUB 或 lilo。
2.GRUB/lilo 引导启动程序:用户通过 GRUB 或 lilo
引导加载程序启动 Linux 系统。引导程序只是将控制权交给内核,此时操作系统并未装入内存。其中,ubuntu 默认 GRUB 为引导加载程序。
3.装载 Linux 内核:最初的引导过程完成后,引导程序开始加载 Linux 内核。ubuntu 的 Linux 内核在 /boot
目录下。
4.系统初始化:Ubuntu 采用的是基于事件的启动管理器 —— Upstart
,主要包括 3 个程序(init
、telinit
、runlevel
)和相应配置文件目录(/etc/init
、/etc/rcN.d
、/etc/init.d
)组成。系统内核首先会启动 init 进程,读取并运行 /etc/init
目录下的启动配置文件,init 启动任务时会读取默认的运行等级(runlevel),然后将结果传递给 upstart 的下一个组件 telinit 中。telinit 通过比较当前 runlevel 与将要进入的 runlevel 之间运行服务的不同,关闭不需要的服务项,启动目前未运行的服务,从而实现系统状态的转换。
初始化阶段完成后,系统就可以准备接受用户登录。
bios :接管主板所有自检工作,掌握系统的启动,部件之间的兼容和程序管理等多项任务。连接软件与硬件设备的“桥梁”。
boot loader :grub 实际上是一个 boot loader,开机管理程序可以指定使用哪个核心文件来开机,并实际载入核心(kernel)到内存当中解压缩与执行, 此时核心就能够开始在内存内活动,并侦测所有硬件信息与载入适当的驱动程序来使整部主机开始运行。
init 进程:系统开始的第一个工作,它是其他所有进程的父进程,一直处在运行状态,并且进程 id 号永远是第一个。作用是读取初始化脚本,完成系统相关管理任务。
运行级别
Linux 系统的运行级别由 init 启动的,可以通过 ps -ax
命令查看到 PID=1
是 init
进程
init 是 Linux 内核启动的用户级别进程。ubuntu 的默认运行级别文件是 /etc/init/rc-sysinit.conf
。
在 /etc/rc$.d
目录中定义了各种运行级别的运行服务
cd /etc
ls | grep rc
我们来查看一下定义为 2
级别的服务

上面的 rc.local 可以写入任何想要开机时就进行的工作,在启动的最后阶段,系统会执行存于 rc.local 中的命令。
目录里面的服务以 K 开头的是系统将终止对应的服务,以 S 开头的是系统将启动对应的服务。
S 或者 K 后面跟的数字是程序优先级,数值越小,优先级越高。数字后面的是服务的名称。
可以看到有这几个运行级别:
级别 | 功能 |
---|---|
0 | 关闭系统 |
1 | 让系统进入单用户(S,恢复)模式 |
2/3/4/5 | 多用户模式,图形登陆界面,运行所有预定的系统服务。对于系统定制而言,运行级别2-5的作用相同。 |
6 | 重启系统 |
S | 单用户与(恢复)模式, 文本登录界面,只运行很少几项系统服务 |
默认情况下,ubuntu 系统引导进入运行级别 2 。 |
查看 /etc/init/rc-sysinit.conf
的内容
可以看到 default runlevel = 2
,即默认运行级别为 2
。
添加和移除自启动程序
在 rc.local 脚本中设置
/rc.local
脚本是 ubuntu 开机之后就会自动执行的一个脚本,位于/etc
路径下。可以通过
root
权限对这个脚本进行内容修改添加命令执行等。sudo vim /etc/rc.local
自定义脚本文件
除了使用
rc.local
脚本来自启动开机项,还可以新建一个脚本文件new.sh
来添加开机自启动项。首先,新建一个脚本:
vim new.sh
然后设置脚本权限:
sudo chmod +x new.sh
移动脚本到启动目录下:
sudo mv new.sh /etc/init.d/new_service.sh
将自定义脚本添加至启动项中:
cd /etc/init.d/ sudo update-rc.d new_service.sh defaults 95
其中,数值 95 表示一个优先级,越小表示执行的越早,可以按照自己的需要相应修改即可。
由于实验楼环境的权限问题,不能验证该脚本的启动过程。
使用 sysv-rc-conf 工具
sudo apt-get install sysv-rc-conf
验证使用工具
sudo su sysv-rc-conf
用鼠标点击或者用键盘方向键定位,用空格键设置,
X
表示开启该服务,q
退出。
设置mysql自启的例子
第一种:使用 update-rc.d
命令
sudo update-rc.d mysql defaults
启动之后,通过 ll
命令来查看下 mysql 的相关运行信息。
ll /etc/rc?.d/*mysql

可以看到 mysql 在运行级别为 2,3,4,5 上以优先级 20 启动,在运行级别 0,6 上关闭。
移除自启动的方法如下:
sudo update-rc.d -f mysql remove

如果我们想设置某些运行级别是启动的,某些运行级别是不启动的,应该怎么设置呢?
现在假设我们设置优先级为 50 的是在 2,3,4
上启动,优先级为 51 的在 0,1,5,6
上不启动。
sudo update-rc.d mysql start 50 2 3 4 . stop 51 0 1 5 6 .

可以看到已经发生了改变。
第二种使用 sysv-rc-conf
工具