文章目录
- 内核设计流派
- linux启动流程
- 1.硬件加电自检
- 2.启动加载器bootloader
- 3.加载kernel
- 4.init初始化
- 5.用户终端启动
- systemd
- systemd特性
- systemd的unit
- unit配置文件
- systemctl管理系统服务service unit
- 服务状态
- service unit文件格式
- Unit段
- Service段
- Install段
内核设计流派
1.宏内核(monolithic kernel):又称单内核和强内核，
Unix，Linux把所有系统服务都放到内核里，所有功能集成于同一个程序，分层实现不同功能，系统庞大复杂，
Linux其实在单内核上实现了模块化，也就相当于吸收了微内核的优点。
2.微内核(micro kernel): 简化内核功能，
在内核之外的用户态尽可能多地实现系统服务，同时加入相互之间的安全保护，
每种功能使用一个单独子系统实现，将内核功能移到用户空间，性能有待商讨。
windows，Solaris，Harmonyos等使用微内核
linux启动流程
参考链接：https://s4.51cto.com/wyfs02/M02/87/20/wKiom1fVBELjXsvaAAUkuL83t2Q304.jpg
1.硬件加电自检
POST: Power-On-Self-Test，加电自检，是BIOS功能的一个主要部分。负责完成对CPU、主板、内存、硬盘子系统、显示子系统、串并行接口、键盘等硬件情况的检测。
主板的ROM: BIOS，Basic Input and Output System，保存着有关计算机系统最重要的基本输入输出程序，系统信息设置、开机加电自检程序和系统启动自检程序等。
主板的RAM:CMOS互补金属氧化物半导体，保存各项参数的设定，按次序查找引导设备，第一个有引导程序的设备为本次启动设备。
2.启动加载器bootloader
bootloader:引导加载器，引导程序
1.Windows: ntloader，仅是启动OS
2.Linux: 功能丰富，提供菜单，允许用户选择要启动系统或不同的内核版本;
把用户选定的内核装载到内存中的特定空间中解压、展开，并把系统控制权移交给内核。
Linux的bootloader
LILO: Linux Loader，早期的bootloader，功能单一。
GRUB: GRand Unified Bootloader, CentOS5,6 GRUB 0.97:GRUB Legacy，CentOS 7以后使用GRUB 2.02
GRUB启动阶段
1.primary boot loader :
1st stage: MBR的前446个字节
1.5 stage: MBR之后的扇区，让stage1中的bootloader能识别stage2所在的分区上的文件系统
2.secondary boot loader : 2nd stage，分区文件/boot/grub/
3.加载kernel
kernel自身初始化过程
1.探测可识别到的所有硬件设备
2.加载硬件驱动程序（借助于ramdisk加载驱动)
3.以只读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初始化
init程序的类型
SysV: init, CentOS5之前
配置文件:/etc/inittab
Upstart: init, CentOS6
配置文件:letc/inittab,letch/init/*.conf
Systemd: systemd, CentOS7
配置文件:/usr/lib/systemd/system
/etc/systemd/system
运行级别
运行级别:为系统运行或维护等目的而设定；0-6：7个级别，一般使用3，5做为默认级别
运行级别:
0:关机
1:单用户模式(root自动登录), single,维护模式
2:多用户模式,启动网络功能,但不会启动NFS;维护模式
3:多用户模式,正常模式;文本界面
4:预留级别;可同3级别
5:多用户模式,正常模式;图形界面
6:重启
切换级别
init num
查看级别
runlevel
who -r
5.用户终端启动
用户空间应用程序
系统实用程序： Linux 提供了大量的系统实用程序，
如 ls、cp、mv、grep、find、awk 等，用于文件管理、文本处理和系统监控等。
用户应用程序： 包括所有在用户空间运行的应用程序，
如文本编辑器（vim、nano）、网络浏览器（Firefox、Chrome）、编译器（gcc）、办公软件等。
systemd
systemd特性
CentOS从7版本之后开始使用systemd实现init进程，目前systemd也被广泛使用在各大linux发行版中，它是Linux的系统和服务管理器，负责在系统启动或运行时，激活系统资源，服务器进程和其它进程。它取代了传统的 SysV init 系统。它的设计目标是提供更高效、更灵活的服务管理，并简化系统启动过程。
systemd特性
1.系统引导时实现服务的并行化启动;
2.自动化管理服务依赖关系;
3.按需启动守护进程;
4.同时采用socket式与D-Bus总线式激活服务
5.socket与服务程序分离
6.向后兼容sysv init脚本
7.使用systemctl命令管理，systemctl命令固定不变，不可扩展，非由systemd启动的服务，systemctl无法与之通信和控制
8.系统状态快照
systemd的unit
systemd的核心概念：unit
unit表示不同类型的systemd对象，通过配置文件进行标识和配置；文件中主要包含了系统服务、监听socket、保存的系统快照以及其它与init相关的信息。
查看unit类型
systemctl -t help
unit配置文件
/usr/lib/systemd/system 每个服务最主要的启动脚本设置，类似于之前的/etc/init.d/
/lib/systemd/system ubutun的对应目录,兼容于centos7,8和ubuntu (建议存放此目录)
/run/systemd/system 系统执行过程中所产生的服务脚本，比上面目录优先运行
/etc/systemd/system 管理员建立的执行脚本，类似于/etc/rcN.d/Sxx的功能，比上面目录优先运行
rocky系统
ubuntu系统
systemctl管理系统服务service unit
命令:
systemctl COMMAND name.service
systemctl start name.service #启动:相当于service name start
systemctl stop name.service #停止:相当于service name stop
systemctl restart name.service #重启:相当于service name restart
systemctl status name.service #查看状态:相当于service name status
systemctl mask name.service #禁止自动和手动启动:
systemctl unmask name.service #取消禁止
systemctl is-active name.service #查看某服务当前激活与否的状态
systemctl is-enabled name.service #查看服务是否开机自启:
systemctl cat sshd #查看service文件内容
systemctl list-units --type| -t service #查看所有已经激活的服务:
systemctl list-units --type service --all|-a #查看所有服务:
systemctl enable name.service #设定某服务开机自启,相当于chkconfig name on
systemctl disable name.service #设定某服务开机禁止启动:相当于chkconfig name off
systemctl list-unit-fi1es --type service #查看所有服务的开机自启状态，相当于chkconfig --list
ls /etc/systemd/system/*.wants/name.service #用来列出该服务在哪些运行级别下启用和禁用: chkconfig -list name
systemctl --failed --type=service #列出失败的服务
#开机并立即启动或停止
systemctl enable --now postfix
systemctl disable --now postfix
#查看服务的依赖关系:
systemctl list-dependencies name.service
#杀掉进程:
systemctl kill unitname
服务状态
显示状态
systemctl list-unit-files --type service --all
显示状态
1.loaded Unit配置文件已处理
2.active(running) 一次或多次持续处理的运行
3.active(exited) 成功完成─次性的配置
4.active(waiting) 运行中，等待一个事件
5.inactive 不运行
6.enabled 开机启动
7.disabled 开机不启动
8.static 开机不启动，但可被另一个启用的服务激活
9.indirect 重定向到别处
service unit文件格式
/etc/systemd/system:系统管理员和用户使用
/usr/liblsystemd/system:发行版打包者使用
帮助中文手册：https://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.service.html
unit格式说明:
·以"#"开头的行后面的内容会被认为是注释
·相关布尔值，1、yes、on、true都是开启，0、no、off、false都是关闭
·时间单位默认是秒，所以要用毫秒(ms)分钟(m）等须显式说明
service unit file文件通常由三部分组成:
[Unit]: 定义与Unit类型无关的通用选项;用于提供unit的描述信息、unit行为及依赖关系等
[Service]: 与特定类型相关的专用选项;此处为Service类型
[Instally]: 定义由"systemctl enable"以及"systemctl disable"命令在实现服务启用或禁用时用到的一些选项
Unit段
Unit段的常用选项:
Description: 描述信息
After: 定义unit的启动次序，表示当前unit应该晚于哪些unit启动，其功能与Before相反
Requires: 依赖到的其它units，强依赖，被依赖的units无法激活时，当前unit也无法激活
Wants: 依赖到的其它units，弱依赖
Conflicts: 定义units间的冲突关系
[root@rocky ~]# head -n 5 /lib/systemd/system/postfix.service
[Unit]
Description=Postfix Mail Transport Agent
After=syslog.target network.target
Conflicts=sendmail.service exim.service
Service段
Service段的常用选项:
1.Type:定义影响ExecStart及相关参数的功能的unit进程启动类型
1.1 simple:默认值，这个daemon主要由ExecStart接的指令串来启动，启动后常驻于内存中
1.2 forking:由ExecStart启动的程序透过spawns延伸出其他子程序来作为此daemon的主要服务。原生父程序在启动结束后就会终止
1.3 oneshot: 与simple类似，不过这个程序在工作完毕后就结束了，不会常驻在内存中
1.4 dbus: 与simple类似，但这个daemon必须要在取得一个D-Bus的名称后，才会继续运作.因此通常也要同时设定BusNname= 才行
1.5 notify:在启动完成后会发送一个通知消息。还需要配合NotifyAccess来让Systemd接收消息
1.6 idle:与simple类似，要执行这个daemon必须要所有的工作都顺利执行完毕后才会执行。这类的daemon通常是开机到最后才执行即可的服务
2.EnvironmentFile: 环境配置文件
3.ExecStart: 指明启动unit要运行命令或脚本的绝对路径ExecStartPre: ExecStart前运行
4.ExecStartPost: ExecStart后运行
5.ExecStop: 指明停止unit要运行的命令或脚本
6.Restart: 当设定Restart=1时，则当次daemon服务意外终止后，会再次自动启动此服务
7.RestartSec: 设置在重启服务(Restart=)前暂停多长时间。默认值是100毫秒(100ms)。
如果未指定时间单位，那么将视为以秒为单位。例如设为"20"等价于设为"20s""。
8.PrivateTmp:设定为yes时，会在生成/tmp/systemd-private-UUID-NAME.service-xXxxXX/tmp/目录
Install段
lnstall段的常用选项:
· Alias: 别名,可使用systemctl command Alias.service
· RequiredBy: 被哪些units所依赖,强依赖
. WantedBy: 被哪些units所依赖,弱依赖
. Also: 安装本服务的时候还要安装别的相关服务
注意:对于新创建的unit文件，或者修改了的unit文件，要通知systemd重载此配置文件;而后可以选择重启
systemctl daemon-reload
