Linux【NO.7】:系统启动流程

时间：2016-01-02 20:25:19 阅读：467 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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Linux【NO.7】:系统启动流程

必备知识点

Linux系统的组成部分

动态视角：内核+根文件系统
功能组成结构视角：硬件、内核（管理整个硬件功能）、库(库调用：libcall)、程序(特别的接口程序shell)

内核：进程管理、内存管理、网络协议栈、文件系统、驱动程序、安全功能
    IPC：Inter Process Communication进程通信

运行中的系统环境可分为两层

用户空间：应用程序(进程或线程)
内核空间：内核代码(系统调用)

内核设计流派

单内核设计：把所有功能集成于同一个程序；Linux
微内核设计：每种功能使用一个单独的子系统实现；Windows,Solaris

Linux内核特点

支撑模块化：内核文件：.ko(kernel object)
支持模块运行时动态装载或卸载；

站在编译好的视角看，其组成部分：
    核心文件：/boot/vmlinuz-VERSION-release
    模块文件：/lib/modules/VSERSION-release
        如果有内核有多个版本，则其下有多个目录

ramdisk:
用于实现系统初始化的基于内存的磁盘设备ramdisk

ramdisk:
用于实现系统初始化的基于内存的磁盘设备ramdisk
    为什么需要：操作系统启动时，需要把ramdisk装载到内存中，而后根把它当作一个磁盘来使用，从而识别成根文件系统，其lib/modules目录下有当前真正的根设备的驱动程序，借助于ramdisk从而把真正的根挂载上，挂载上之后ramdisk把所有权利交给真正的根；
        ramdisk非必须的：取决于系统从何而来，内核是如何制作的，是为了面对多种需求还是只是当前需求的；
CentOS 5 : /boot/initrd-VERSION-release.img #基于ram的磁盘； 磁盘印象文件
CentOS 6,7 : /boot/initramfs-VERSION-release.img #基于ram的文件系统
    内存的数据本来就应该在内存中，磁盘上的设备虽然有buffer和cache，但太慢了，所以要把磁盘中很多数据临时加载到内存中供访问；
    但本来基于内存的磁盘设备ramdisk就是内存，就没有必须要再缓存一次，
        为了避免双缓冲双缓存的：从而使得其到达提速的目的；

ramdisk

演示：
[root@centos7 ~]# uname  -r
3.10.0-229.el7.x86_64
            
[root@centos7 ~]# ls /boot/ #内核文件
config-3.10.0-229.el7.x86_64
grub
grub2
initramfs-0-rescue-0e6e23af771842c8bf3aeb3ae70b2a33.img
initramfs-3.10.0-229.el7.x86_64.img          #ramdisk临时根
initramfs-3.10.0-229.el7.x86_64kdump.img
initrd-plymouth.img
symvers-3.10.0-229.el7.x86_64.gz
System.map-3.10.0-229.el7.x86_64
vmlinuz-0-rescue-0e6e23af771842c8bf3aeb3ae70b2a33
vmlinuz-3.10.0-229.el7.x86_64  #核心文件

[root@centos7 ~]# ls /lib/modules  #模块文件在/lib/modules下
3.10.0-229.el7.x86_64
[root@centos7 ~]# ls /lib/modules/3.10.0-229.el7.x86_64/kernel/
arch  crypto  drivers  fs  kernel  lib  mm  net  sound
arch       与平台相关的特有代码
crypto     加密解密组件
drivers    驱动
fs         文件系统
kernel     内核追踪用到的组件
lib
mm         内存管理功能
net        网络功能
sound      跟声音相关的驱动程序、解码器等

[root@centos7 ~]# ls /lib/modules/3.10.0-229.el7.x86_64/kernel/kernel/ 内核追踪用到的组件
trace
[root@centos7 ~]# ls /lib/modules/3.10.0-229.el7.x86_64/kernel/fs/ 文件系统
binfmt_misc.ko  ceph    dlm    fat      gfs2   lockd       nfs_common  overlayfs  udf
btrfs           cifs    exofs  fscache  isofs  mbcache.ko  nfsd        pstore     xfs
cachefiles      cramfs  ext4   fuse     jbd2   nfs         nls         squashfs