启动过程

# Linux系统启动的6个阶段：

1. 内核引导
2. 运行init
3. 选择运行级别
4. 系统初始化
5. 建立终端
6. 用户登录系统

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## 1、内核引导

![](/media/202406/2024-06-05_143924_7219420.07088714085795278.png)

计算机打开电源后，首先BIOS自检，按照BIOS中设置的启动项（通常是硬盘）来启动。操作系统接管硬件后，首先读入`/boot`目录下的内核文件。

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## 2、运行init

![](/media/202406/2024-06-05_143932_3555020.6540221384198368.png)

init 进程是系统所有进程的起点，没有这个进程系统中任何进程都不会启动，init 程序首先是需要读取配置文件 /etc/inittab。

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## 3、选择运行级别

![](/media/202406/2024-06-05_143938_1186990.9050778536986709.png)

许多程序需要开机启动，在Windows叫做"服务"（service），在Linux叫做"守护进程"（daemon）；
init进程的一大任务就是去运行这些开机启动的程序;
不同的场合需要启动不同的程序，比如用作服务器时，需要启动Apache，用作桌面就不需要;
Linux允许为不同的场合，分配不同的开机启动程序，这就叫做"运行级别"（runlevel）。也就是说，启动时根据"运行级别"，确定要运行哪些程序。

**Linux系统7个运行级别(runlevel)：**

- 运行级别0：系统停机状态，系统默认运行级别不能设为0，否则不能正常启动
- 运行级别1：单用户工作状态，root权限，用于系统维护，禁止远程登陆
- 运行级别2：多用户状态(没有NFS)
- 运行级别3：完全的多用户状态(有NFS)，登陆后进入控制台命令行模式
- 运行级别4：系统未使用，保留
- 运行级别5：X11控制台，登陆后进入图形GUI模式
- 运行级别6：系统正常关闭并重启，默认运行级别不能设为6，否则不能正常启动

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## 4、系统初始化

![](/media/202406/2024-06-05_143943_9196110.39803314449651106.png)

`si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit`调用执行 `/etc/rc.d/rc.sysinit`
rc.sysinit是一个bash脚本，它主要是完成一些系统初始化的工作，
rc.sysinit是每一个运行级别都要首先运行的重要脚本，负责激活交换分区、检查磁盘、加载硬件模块以及其它一些需要优先执行任务。

`l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5`

以5为参数运行`/etc/rc.d/rc，/etc/rc.d/rc`是一个Shell脚本，它接受5作为参数，去执行`/etc/rc.d/rc5.d/`目录下的所有的rc启动脚本；
`/etc/rc.d/rc5.d/`目录中的这些启动脚本实际上都是连接文件不是真正的启动脚本，真正的rc启动脚本存放在`/etc/rc.d/init.d/`目录下；
rc启动脚本有着类似的用法，一般能接受start、stop、restart、status等参数。

`/etc/rc.d/rc5.d/`中的rc启动脚本通常是K或S开头的连接文件，对于以 S 开头的启动脚本，将以start参数来运行。

如果发现存在相应的脚本也存在K打头的连接，而且已经处于运行态了(以/var/lock/subsys/下的文件作为标志)，则将首先以stop为参数停止这些已经启动了的守护进程，然后再重新运行，这样做是为了保证是当init改变运行级别时，所有相关的守护进程都将重启。

至于在每个运行级中将运行哪些守护进程，用户可以通过chkconfig或setup中的"System Services"来自行设定。

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## 5、建立终端

rc执行完毕后返回init，这时基本系统环境已经配置完毕各种守护进程已经启动，init接下来会打开6个终端，以便用户登录系统

```
1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2
3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4
5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5
6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6
```

从上面可以看出在2、3、4、5的运行级别中都将以respawn方式运行mingetty程序，mingetty程序能打开终端、设置模式。

同时它会显示一个文本登录界面，这个界面就是我们经常看到的登录界面。

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## 6、用户登录系统

登录界面中会提示用户输入用户名，而用户输入的用户将作为参数传给login程序来验证用户的身份。
用户的登录方式有三种：命令行登录、ssh登录、图形界面登录

![](/media/202406/2024-06-05_143954_6090120.9176446974247198.png)

对于运行级别为5的图形方式用户来说，他们的登录是通过一个图形化的登录界面。登录成功后可以直接进入 KDE、Gnome 等窗口管理器。

而本文主要讲的还是文本方式登录的情况：当我们看到mingetty的登录界面时，我们就可以输入用户名和密码来登录系统了。

账号验证

login 会接收 mingetty 传来的用户名作为用户名参数。

然后 login 会对用户名进行分析：如果用户名不是 root，且存在 /etc/nologin 文件，login 将输出 nologin 文件的内容，然后退出。

这通常用来系统维护时防止非root用户登录。只有/etc/securetty中登记了的终端才允许 root 用户登录，如果不存在这个文件，则 root 用户可以在任何终端上登录。

/etc/usertty文件用于对用户作出附加访问限制，如果不存在这个文件，则没有其他限制。

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## 图形模式与文字模式的切换方式

Linux预设提供了六个命令窗口终端机让我们来登录。
默认我们登录的就是第一个窗口，也就是tty1，这个六个窗口分别为tty1,tty2 … tty6，你可以按下Ctrl + Alt + F1 ~ F6 来切换它们。
如果你安装了图形界面，默认情况下是进入图形界面的，此时你就可以按Ctrl + Alt + F1 ~ F6来进入其中一个命令窗口界面。
当你进入命令窗口界面后再返回图形界面只要按下Ctrl + Alt + F7 就回来了。
如果你用的vmware 虚拟机，命令窗口切换的快捷键为 Alt + Space + F1~F6. 如果你在图形界面下请按Alt + Shift + Ctrl + F1~F6 切换至命令窗口。

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## 关机命令
在linux领域内大多用在服务器上，很少遇到关机的操作。毕竟服务器上跑一个服务是永无止境的，除非特殊情况下，不得已才会关机。
正确的关机流程为：sync > shutdown > reboot > halt
关机指令为：shutdown ，你可以man shutdown 来看一下帮助文档。
例如你可以运行如下命令关机：

```
shutdown									#关机指令，你可以man shutdown 来看一下帮助文档。例如你可以运行如下命令关机：
shutdown –h now 							#关机立即执行
shutdown –h 20:25   						#关机20:25执行
shutdown –h +10 							#关机10分钟后执行
shutdown –r now 							#重启立即执行
shutdown –r +10 							#重启10分钟后执行
shutdown –h 10 ‘shutdown after 10 mins’ 	#将在10分钟后关机，当前登陆用户收到提示。
sync										#将数据由内存同步到硬盘中
reboot  									#重启立即，等同于 shutdown –r now
halt    									#关机立即，等同于shutdown –h now 和 poweroff
```

> 总结:不管是重启系统还是关闭系统，首先要运行 sync 命令，把内存中的数据写到磁盘中。