Linux 启动流程笔记

系统目录结构

/boot 目录内容

[root@web01 boot]# ls
config-4.18.0-305.3.1.el8.x86_64                         initramfs-4.18.0-305.3.1.el8.x86_64kdump.img
efi                                                      loader
grub2                                                    System.map-4.18.0-305.3.1.el8.x86_64
initramfs-0-rescue-4396f3518626409aa9770c4df8d21cb2.img  vmlinuz-0-rescue-4396f3518626409aa9770c4df8d21cb2
initramfs-4.18.0-305.3.1.el8.x86_64.img                  vmlinuz-4.18.0-305.3.1.el8.x86_64

• initramfs-4.18.0-305.3.1.el8.x86_64.img: 驱动文件
• vmlinuz-4.18.0-305.3.1.el8.x86_64: 内核文件

系统内核版本和 CPU 信息

shell复制代码[root@web01 boot]# uname -r
4.18.0-305.3.1.el8.x86_64
shell复制代码[root@web01 boot]# cat /proc/cpuinfo
flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ss ht syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon rep_good nopl xtopology tsc_reliable nonstop_tsc cpuid pni pclmulqdq vmx ssse3 fma cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand hypervisor lahf_lm abm 3dnowprefetch cpuid_fault invpcid_single ssbd ibrs ibpb stibp ibrs_enhanced tpr_shadow vnmi ept vpid ept_ad fsgsbase tsc_adjust bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid rdseed adx smap clflushopt clwb sha_ni xsaveopt xsavec xgetbv1 xsaves arat umip pku ospke gfni vaes vpclmulqdq rdpid movdiri movdir64b fsrm md_clear flush_l1d arch_capabilities

网络配置及内核参数

shell复制代码# 是否开启 IP 包转发功能
[root@web11 ipv4]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
1: 开启
0: 关闭

# 是否忽略 ICMP 协议 (禁ping)
[root@web11 ipv4]# cat /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all
1: 开启
0: 关闭

# /etc/sysctl.conf 配置
[root@web11 ~]# cat /etc/sysctl.conf
vm.dirty_expire_centisecs = 4500
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.icmp_echo_ignore_all = 1

# 修改后立即生效
[root@web11 ~]# sysctl -p

Linux 系统启动流程

1. BIOS / UEFI 阶段

• 硬件检测：系统通电后，BIOS 或 UEFI 固件进行自检，确保硬件正常。
• 选择引导设备：BIOS/UEFI 会选择启动设备（如硬盘、U盘、网络等）。

2. 引导加载程序 (GRUB2)

• 加载 /boot 目录到根分区

  ：GRUB2 引导程序加载启动配置。

  • set root='hd0,msdos1'
  • search --no-floppy --fs-uuid --set=root ...：根据 UUID 查找并设置根分区。

• 加载内核：GRUB2 加载 Linux 内核并将控制权交给内核。

3. 内核加载与初始化

• Linux 内核启动：内核开始初始化硬件、内存、设备驱动等。

• 初始化内存文件系统 (initramfs)

  ：内核挂载初始的

  initramfs
  

  文件系统，提供必要的驱动和文件系统支持。

  • 磁盘、文件系统挂载、LVM、RAID 等初始化操作。

• 挂载根文件系统：内核根据 /etc/fstab 配置挂载实际的根文件系统 /。

4. systemd 启动

• systemd 启动并初始化系统

  ：内核初始化后，

  systemd
  

  作为系统初始化程序接管，管理系统服务的启动。

  • 挂载所有文件系统。
  • 启动默认目标单元 (graphical.target 或 multi-user.target)。
  • 启动系统服务，如网络服务、SSH、数据库等。

5. 目标单元 (Target Units)

CentOS 8 使用目标单元来管理系统启动过程。常见的目标包括：

• multi-user.target：无图形界面的默认目标，相当于传统的运行级别 3。
• graphical.target：带图形界面的目标，依赖于 multi-user.target。
• basic.target：基础环境，通常在 multi-user.target 前启动。
• reboot.target：系统重启目标。
• halt.target：系统关闭目标。

6. 启动服务

• systemd 启动服务

  ：根据目标单元的依赖关系，

  systemd
  

  启动各种服务。

  • dbus.service：D-Bus 消息总线服务，支持进程间通信。
  • sshd.service：SSH 服务，允许远程登录。
  • firewalld.service：防火墙服务，管理网络访问。
  • NetworkManager.service：网络管理服务。
  • gnome-shell.service 或 lightdm.service：图形界面相关服务。

7. 用户登录

• 登录管理器：如果启动了图形界面，登录管理器（如 GDM、LightDM）将显示登录界面，用户输入用户名和密码。
• 启动用户会话：用户登录后，系统启动用户的桌面会话，加载环境并启动相应应用。

8. 系统准备就绪

• 当所有服务和进程都成功启动并且没有错误时，系统进入正常工作状态，用户可以开始使用系统。

CentOS 8 启动过程示例

GRUB 配置文件

• /etc/default/grub 文件：

shell复制代码GRUB_TIMEOUT=5
GRUB_DISTRIBUTOR="$(sed 's, release .*$,,g' /etc/system-release)"
GRUB_DEFAULT=saved
GRUB_DISABLE_SUBMENU=true
GRUB_TERMINAL_OUTPUT="console"
GRUB_CMDLINE_LINUX="crashkernel=auto resume=/dev/mapper/cl-swap rd.lvm.lv=cl/root rd.lvm.lv=cl/swap rhgb quiet"
GRUB_DISABLE_RECOVERY="true"
GRUB_ENABLE_BLSCFG=true

• 更新 GRUB 配置：

shell复制代码[root@web01 grub2]# grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
Generating grub configuration file ...
done

• 安装或修复 GRUB 引导程序：

shell


复制代码
[root@web01 grub2]# grub2-install /dev/sda

加载内核与驱动

• 加载内核文件：内核加载后开始初始化。
• 查看已加载模块：

[root@web01 grub2]# lsmod

• 查看模块详细信息：

[root@web01 grub2]# modinfo kvm