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🥭本文内容：Linux文件系统及磁盘命名

1、 Linux系统启动详解

  当打开PC电源，BIOS开机自检，按BIOS中设置的启动设备（通常是硬盘）启动，接着启动设备上安装的引导程序lilo或grub开始引导Linux，Linux首先进行内核的引导，接下来执行init程序，init程序调用rc.sysinit和rc等程序，rc.sysinit和rc当完成系统初始化和运行服务的任务后，返回init。Init启动了mingetty后，打开了终端供用户登录系统，用户登录成功后进入了Shell，这样就完成了从开机到登录的整个启动过程。

  Linux启动部分的源码主要使用的是C语言，并涉及了少量的汇编，而启动过程中也执行了大量的Shell（主要是BASH Shell）所写脚本。

内核的引导

  Red Hat Enterprise Linux 6.0使用grup引导程序开始引导Linux系统，当引导程序成功完成引导任务后，Linux从它们手中接管了CPU的控制权，然后CPU就开始执行Linux的核心映像代码，开始了Linux启动过程。这里使用了几个汇编程序来引导Linux，这一步涉及Linux源代码树中“arch/i386/boot”下的几个文件：bootsect.S、setup.S、video.S等。

运行init

  init的进程号是1，即init进程是系统所有进程的起点，Linux在完成核内引导以后，就开始运行init程序。init程序需要读取配置文件/etc/inittab。Inittab是一个不可执行的文本文件，它由若干行指令所组成。在Red Hat enterprise Linux 6.0系统中，inittab的内容如下所示。

  runlevel是init所处于的运行级别的标识，一般使用0到6与大小s表示。0、1、6运行级别被系统保留：其中0作为shutdown动作，也就是关机；1作为重启至单用户模式；6为重启。S和s意义相同，表示单用户模式，且无需inittab文件，因此也不在inittab中出现，实际上，进入单用户模式时，init直接在控制台（/dev/console）上运行/sbin/sulogin。在一般的系统实现中，都使用了2、3、4、5几个级别。

  在Red Hat Enterprise Linux 6.0系统中，2表示无NFS支持的多用户模式，3表示完全多用户模式（也是最常用的级别），4保留给用户自定义，5表示图形登录方式，7~9级别也是可以使用的，传统的UNIX系统没有定义这几个级别。runlevel可以是并列的多个值，以匹配多个运行级别，对大多数action来说，仅当runlevel与当前运行级别匹配成功才会执行。

  这个文档中除了最后一句话，其余的前面都有个#，这说明除了id：5：initdefault：这句话外，其余的全部为注释语句，是供人看的，机器不识别。id：5：initdefault：说明了目前使用的运行级别是runlevel是5，也就是系统启动后自动加载图形界面。可以通过修改配置文件/etc/inittab来改变系统默认启动，一般常用的是runlevel 3和5.

  action是描述其后的process的运行方式的。action可取的值包括：initdefault、sysinit、boot、bootwait等。initdefault是一个特殊的action值，用于标识默认的启动级别；当init由核心激活以后，它将读取/etc/inittab中的initdefault项，取得其中的runlevel，并作为当前的运行级别。如果没有inittab文件，或者其中没有initdefault项，init将在控制台上请求输入runlevel。sysint、boot、bootwait等action将在系统启动时无条件运行，而忽略其中的runlevel。其余的action（不含initdefault）都与某个runlevel相关。

（1） 修改配置文件。

（2） 重启系统.

（3） init 3登录界面。

（4） 登录成功。

（5） 切换回图形界面init 5 或者startx。

系统初始化

  在init的配置文件中有这样一行：System initialization is started by /etc/init/rcS.conf，它调用执行了/etc/rc.d/rc.sysinit，而rc.sysinit是一个BASH Shell的脚本，它主要是完成一些系统初始化工作，rc.sysinit是每一个运行级别都要首先运行的重要脚本。它主要完成的工作有：激活交换分区，检查磁盘，加载硬件模块以及其他一些需要优先执行的任务。

启动守护进程

  在rc.sysinit执行后，将返回init继续其他的动作，通常接下来会执行到/etc/rc.d/rc程序。以运行级别5为例，运行/etc/rc.d/rc这个Shell脚本，他接受5作为参数，去执行/etc/rc.d/rc5.d/目录下的所有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一些链接文件，而不是真正的rc启动脚本，真正的rc启动脚本实际上都是放在/etc/rc.d/init.d/目录下。而这些rc启动脚本有着类似的用法，它们一般能接受start、stop、restart、status等参数。

建立终端

  rc执行完毕后，返回init。这时基本系统环境已经设置好了，各种守护进程也已经启动了。init接下来会打开6个终端，以便用户登录系统。典型的Linux系统运行6个虚拟控制台和1个图形控制台。服务期系统通常只有一个虚拟控制台，桌面和工作站通常都有。使用Ctrl+Alt+F（1~6）键可切换不同的虚拟控制台，按Ctrl+Alt+F7键可进入图形控制台。在Linux默认的登录模式中，主要分为两种：一种是仅有纯文本接口（所谓的执行等级Run Level 3）的登录环境，在这种环境中可以有tty1~tty6的终端界面，但是并没有图形窗口接口的环境；另一种则是图形接口的登录环境（所谓的执行等级Run Level 5）。

  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，在登录界面中输入用户名，输入的用户名将作为参数传给login程序来验证用户的身份。

登录系统，启动完成

  对于运行级别5的图形方式用户来说，我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。

  对于命令模式的登录，当我们看到mingetty的登录界面时，就可以输入用户名和密码来登录系统了。Linux的账号验证程序是login，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。这通常用来在系统维护时防止非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可以在任何终端上登录。/etc/usertty文件用于对用户做出附加访问限制，如果不存在这个文件，则没有其他限制。

  分析完用户名后，login将搜索/etc/passwd以及/etc/shadow来验证密码以及设置账户的其他信息，比如：主目录是什么、使用何种Shell。如果没有指定主目录，将默认为根目录；如果没有指定Shell，将默认为/bin/bash。login程序成功后，会向对应的终端再输出最近一次登录的信息（在/var/log/lastlog中有记录），并检查用户是否有新邮件（在/usr/spool/main/的对应用户名目录下）。然后开始设置各种环境变量：对于BASH来说，系统首先寻找/etc/profile脚本文件，并执行它；然后如果用户的主目录中存在.bash_profile文件，就执行它，在这些文件中又可能调用了其他配置文件，所有的配置文件执行后，各种环境变量也设好了，这时会出现大家熟悉的命令行提示符，到此整个启动过程就结束了。

2、 关闭Linux系统

  Linux下常用的关机/重启命令有shutdown、halt、reboot及init，这些命令都可以达到关机或者重启系统的目的，但每个命令的内部工作过程是不同的。在关机前，要检查系统的使用状态（who）、联网状态（netstat –a），通知在线用户关机时刻。若不正常关机，则可能造成文件系统的损坏。

shutdown

  在系统关机前使用shutdown命令，系统管理员会通知所有登录的用户系统将要关闭，并且login指令会被冻结，即新的用户不能再登录。直接关机或者延迟一定时间才关机都是可能的，还可能重启，这是由所有的进程（process）都会收到系统所送达的信号（signal）决定的。

名称：shutdown
使用权限：要求root
使用方式：shutdown [参数]
说明：其目的是关闭或者重启计算机，其具体情况因参数而定。

参数	说明
-r	重启计算器。
-k	并不真正关机，只是送警告信号给每位登录者（login）。
-h	关机后关闭电源（halt）。
-ccancel current process	取消目前正在执行的关机程序，但是可以输入一个用来解释的讯息，而这个信息将会送达每位使用者。
-f	在重启计算器（reboot）时忽略fsck。
-F	在重启计算器（reboot）时强迫fsck。
-time	设定关机（shutdown）前的时间。

十分钟后关闭计算机：

立刻关闭计算机：

目前时间是20：57，请设置21：20关机：

halt

  halt是调用shutdown –h。halt执行时，杀死应用进程，执行sync系统调用，文件系统写操作指令完成后就会停止内核，halt的使用一般不加参数，当然也可以加参数。

名称：halt
使用权限：所有使用者
使用方式：halt [参数]
说明：其目的是关闭或者重启计算机，其具体情况因参数而定。

参数	说明
-w	并不是真正的重启或关机，只是写wtmp（/var/log/wtmp）纪录。
-d	不写wtmp纪录（已包含在选项[-n]中）。
-f	没有调用shutdown而强制关机或重启。
-i	关机（或重启）前，关掉所有的网络接口。
-p	该选项为默认选项。就是关机时调用poweroff。

使用halt命令关机：

init

init有7种模式，具体参数说明如下：
  0：完全关闭系统。
  1：管理模式的单用户状态，只允许超级用户访问整个多用户文件系统。
  2：多用户状态，不支持NFS，若没有网络则和3相同。
  3：完全多用户模式，允许网络上的其他系统进行远程文件共享。
  4：未使用。
  5：只用在X11上。
  6：关闭并重启。

名称：init
使用权限：root
使用方式：init [数字]
说明：关闭或者重启计算机，切换用户模式。

使用init 0命令关机

在X-Window图形模式下使用init 3命令切换到命令模式

在命令模式下输入init 5或者startx命令切换到图形模式

reboot

重启计算机，可以让系统停止运作，并重新开机。

名称：reboot
使用权限：root
使用方式：reboot [参数]
说明：重启计算机

参数	说明
-d	重新开机时不把数据写入记录文件/var/tmp/wtmp。本参数具有“-n”参数的效果。
-f	强制重新开机，不调用shutdown指令的功能。
-i	在重开机之前，先关闭所有网络界面。
-n	重开机之前不检查是否有未结束的程序。
-w	仅做测试，并不真的将系统重新开机，只会把重开机的数据写入/var/log目录下的wtmp记录文件。

重启计算机

logout注销

用户注销，防止下一位用户拥有你的权限去读取文件。
名称：logout
使用权限：root
使用方式：root
说明：注销当前用户。

注销账户