Linux系統(tǒng)管理與應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系信息與教育技術(shù)中心/第4講系統(tǒng)的啟動(dòng)與關(guān)閉教學(xué)目標(biāo)理解Linux系統(tǒng)的引導(dǎo)過(guò)程掌握Linux系統(tǒng)的關(guān)閉方法教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程系統(tǒng)的關(guān)閉/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程系統(tǒng)的引導(dǎo)步驟接通計(jì)算機(jī)電源并加載其操作系統(tǒng)的過(guò)程稱為啟動(dòng)與引導(dǎo)。系統(tǒng)的啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程分為幾個(gè)步驟完成

BIOS自檢

MBR中的LILO或GRUB啟動(dòng)

Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行

init進(jìn)程的運(yùn)行

用戶登錄

/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程硬盤(pán)的第0磁道的第1個(gè)扇區(qū)稱為MBR。它的大小是512字節(jié)，其中分為兩個(gè)部分：

第一部分為Pre-Boot區(qū)，占446字節(jié)。

第二部分為PartitionTable占66字節(jié)。

Pre-Boot區(qū)相當(dāng)于一個(gè)小程序，它的作用之一就是判斷哪個(gè)PartitionTable（分區(qū)表）被標(biāo)志成Active狀態(tài)，然后去讀那個(gè)Partition的Boot（引導(dǎo)）區(qū)，并運(yùn)行該Boot區(qū)中的程序代碼。/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程BIOS自檢

對(duì)于80x86系列的計(jì)算機(jī)在系統(tǒng)加電后，CS（CodeSegment）寄存器中的各位全部被置1，而IP（InstructionPointer）寄存器中的各位全部被置0，即CS=FFFFH，而IP=0000H，此時(shí)CPU就根據(jù)CS和IP的值，到地址FFFF0H（CS寄存器內(nèi)容左移4位與IP寄存器內(nèi)容相加）去執(zhí)行那個(gè)地方所存儲(chǔ)的指令。地址FFFF0H已經(jīng)到了基本內(nèi)存的頂端，一般在FFFF0H地址單元內(nèi)會(huì)存放一個(gè)JMP指令，以跳轉(zhuǎn)到比較低的地址。接著，ROMBIOS就會(huì)作一些基本的檢查操作，如內(nèi)存檢驗(yàn)、鍵盤(pán)檢查等，然后在UMB（UpperMemoryBlock）中掃描，看是否有合法的ROM存在（比如SCSI卡上的ROM），假如存在，就到ROM里去執(zhí)行這些固化的指令，執(zhí)行完成后再繼續(xù)運(yùn)行，最后BIOS自檢完畢，讀取硬盤(pán)中的第0個(gè)磁道的第1個(gè)扇區(qū)中（MBR主引導(dǎo)區(qū)記錄）的指令，并將控制權(quán)交給主引導(dǎo)區(qū)記錄中的Pre-Boot區(qū)中的指令。/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程MBR中LILO或GRUB的啟動(dòng)如果LILO或GRUB安裝在主引導(dǎo)區(qū)的記錄中，那么Pre-Boot區(qū)中的指令就是LILO或GRUB啟動(dòng)指令。無(wú)論是LILO還是GRUB都將完成用戶信息的顯示、操作系統(tǒng)的選擇、命令行參數(shù)的傳遞，然后加載對(duì)應(yīng)的操作系統(tǒng)的內(nèi)核映像文件，如vmlinuz，最后將控制權(quán)交給加載入內(nèi)存的操作系統(tǒng)內(nèi)核映像。

/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核被加載入內(nèi)存后，首先進(jìn)行自解壓，然后開(kāi)始運(yùn)行并掌握控制權(quán)，它將完成對(duì)外圍設(shè)備的檢測(cè)，如顯示適配器、聲卡、網(wǎng)卡等，并加載相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序；接著安裝根文件系統(tǒng)。例如，軟驅(qū)、硬盤(pán)、光驅(qū)等都是在這個(gè)階段啟動(dòng)的。如果文件系統(tǒng)安裝失敗，則系統(tǒng)掛起，否則Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核調(diào)度系統(tǒng)的第一個(gè)進(jìn)程：init進(jìn)程。該進(jìn)程將完成操作系統(tǒng)的初始化工作，并提供用戶登錄界面。至此引導(dǎo)系統(tǒng)完成，系統(tǒng)正常啟動(dòng)。/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程inittab文件與init進(jìn)程init進(jìn)程是系統(tǒng)的第一個(gè)進(jìn)程，它的PID為1，它是所有進(jìn)程的父進(jìn)程。init進(jìn)程運(yùn)行時(shí)將用到系統(tǒng)引導(dǎo)配置文件/etc/inittab中的信息，根據(jù)該信息完成操作系統(tǒng)初始化工作，其中包括登錄時(shí)要啟動(dòng)的getty進(jìn)程、NFS守護(hù)進(jìn)程、FTP守護(hù)進(jìn)程，以及任何需要機(jī)器在boot時(shí)啟動(dòng)的服務(wù)。inittab文件描述了系統(tǒng)初始化時(shí)啟動(dòng)哪些服務(wù)進(jìn)程，并指明了在正常操作時(shí)有哪些進(jìn)程一直存在（例如：/etc/init.d/boot；/etc/init.d/rc；getty等），它還描述了在不同運(yùn)行級(jí)別下的進(jìn)程集合。/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程如果inittab文件中的文本行是以#開(kāi)頭的，則表示該行為注釋行，否則就為有效文本行，它的格式是：

id：runlevels：action：process域與域之間用冒號(hào)“：”分隔。各個(gè)域的含義為：

id–有效命名該行的標(biāo)識(shí)序列，長(zhǎng)度為1-4個(gè)字符（5.2.18版本的sysvinit編譯庫(kù)限制為2個(gè)字符長(zhǎng)）。

runlevels–指定的動(dòng)作時(shí)所處的運(yùn)行級(jí)別。該域可以包含多個(gè)不同運(yùn)行級(jí)的字符，例如123，說(shuō)明指定的命令應(yīng)該在運(yùn)行級(jí)1、2和3下運(yùn)行。對(duì)于ondemand動(dòng)作，該域可以包含字符A、B或C。對(duì)于sysinit、boot、bootwait等動(dòng)作，該域可以被忽略即以空表示。

action–指定該行采取的動(dòng)作

process–指定運(yùn)行的命令/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程action域的取值有以下幾種：

respawn 重復(fù)啟動(dòng)進(jìn)程，每當(dāng)該進(jìn)程完成后又立刻啟動(dòng)它

wait 使init進(jìn)程執(zhí)行命令，并使init進(jìn)程等待直到命令完成

once 使init進(jìn)程執(zhí)行命令，init進(jìn)程無(wú)需等待其完成

boot 該命令在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行，并忽略運(yùn)行級(jí)別

bootwait 系統(tǒng)引導(dǎo)完成后啟動(dòng)該進(jìn)程，并等待其完成

off 這個(gè)取值什么也沒(méi)有做

ondemand 進(jìn)入A、B、C運(yùn)行級(jí)別時(shí)運(yùn)行該命令

initdefault 系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)默認(rèn)進(jìn)入的狀態(tài)

sysinit 在系統(tǒng)引導(dǎo)時(shí)運(yùn)行該進(jìn)程，它將在boot、bootwait動(dòng)作前運(yùn)行

powerwait 當(dāng)出現(xiàn)電源故障時(shí)運(yùn)行該進(jìn)程，并等待該進(jìn)程結(jié)束

powerfail 當(dāng)出現(xiàn)電源故障時(shí)運(yùn)行該進(jìn)程，不等待該進(jìn)程結(jié)束

powerokwait 當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)運(yùn)行該進(jìn)程

Ctrl+Alt+Del 當(dāng)用戶同時(shí)按下組合鍵Ctrl+Alt+Del時(shí)運(yùn)行該進(jìn)程

kbrequest 指定的組合鍵被同時(shí)按下時(shí)啟動(dòng)該進(jìn)程/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程以下結(jié)合RedHatLinux9.0中inittab文件的內(nèi)容具體說(shuō)明。

inittab文件示例：

#

#inittabThisfiledescribeshowtheINITprocessshouldsetup

#thesysteminacertainrun-level.

#

#Author:MiquelvanSmoorenburg,<miquels@>

#ModifiedforRHSLinuxbyMarcEwingandDonnieBarnes

#

#Defaultrunlevel.TherunlevelsusedbyRHSare:

#0-halt(DoNOTsetinitdefaulttothis)

#1-Singleusermode

#2-Multiuser,withoutNFS(Thesameas3,ifyoudonothavenetworking)

#3-Fullmultiusermode

#4-unused

#5-X11

#6-reboot(DoNOTsetinitdefaulttothis)

#

id:5:initdefault:

#Systeminitialization.

si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit

l0:0:wait:/etc/rc.d/rc0

l1:1:wait:/etc/rc.d/rc1

l2:2:wait:/etc/rc.d/rc2

l3:3:wait:/etc/rc.d/rc3

l4:4:wait:/etc/rc.d/rc4

l5:5:wait:/etc/rc.d/rc5

l6:6:wait:/etc/rc.d/rc6/#TrapCTRL-ALT-DELETE

ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown-t3-rnow

#WhenourUPStellsuspowerhasfailed,assumewehaveafewminutes

#ofpowerleft.Scheduleashutdownfor2minutesfromnow.

#Thisdoes,ofcourse,assumeyouhavepowerdinstalledandyour

#UPSconnectedandworkingcorrectly.

pf::powerfail:/sbin/shutdown-f-h+2"PowerFailure;SystemShuttingDown"

#Ifpowerwasrestoredbeforetheshutdownkickedin,cancelit.

pr:12345:powerokwait:/sbin/shutdown-c"PowerRestored;ShutdownCancelled"

#Rungettysinstandardrunlevels

1:2345:respawn:/sbin/mingettytty1

2:2345:respawn:/sbin/mingettytty2

3:2345:respawn:/sbin/mingettytty3

4:2345:respawn:/sbin/mingettytty4

5:2345:respawn:/sbin/mingettytty5

6:2345:respawn:/sbin/mingettytty6

#Runxdminrunlevel5

x:5:respawn:/etc/X11/prefdm–nodaemon/inittab文件說(shuō)明：

第一個(gè)有效文本行表示系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)默認(rèn)的運(yùn)行級(jí)為5，即進(jìn)入完整的、圖形界面的多用戶模式。讀者在用配置文件inittab修改系統(tǒng)運(yùn)行級(jí)時(shí)，要注意一定不要把默認(rèn)運(yùn)行級(jí)設(shè)為0或6；否則系統(tǒng)要么啟動(dòng)后馬上關(guān)閉、要么不斷地重啟。如果沒(méi)有設(shè)置默認(rèn)的運(yùn)行級(jí)，則系統(tǒng)將要求用戶從控制臺(tái)輸入運(yùn)行級(jí)。

第二個(gè)有效文本行的有效標(biāo)識(shí)序列為si；運(yùn)行級(jí)為空；動(dòng)作為sysinit、表示運(yùn)行系統(tǒng)初始化程序；指定運(yùn)行的命令文件是/etc/rc.d/rc.sysinit。

該文件是一個(gè)腳本文件，它將主要完成如下操作：

系統(tǒng)環(huán)境變量的設(shè)置

配置系統(tǒng)內(nèi)核參數(shù)

檢查文件系統(tǒng)

裝載文件系統(tǒng)

各種系統(tǒng)模塊的加載

初始化USB控制器和HID設(shè)備

如果運(yùn)行級(jí)為5，開(kāi)始圖形方式引導(dǎo)

設(shè)置字符終端

設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間

打開(kāi)系統(tǒng)文件交換區(qū)/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程接下來(lái)的七個(gè)有效行對(duì)應(yīng)著運(yùn)行級(jí)0-6，這七行并不會(huì)都被執(zhí)行，而是根據(jù)用戶設(shè)置的缺省運(yùn)行級(jí)來(lái)決定執(zhí)行哪一行；如果設(shè)置的運(yùn)行級(jí)為5，則執(zhí)行第八行。第八個(gè)有效文本行的有效標(biāo)識(shí)序列為15；運(yùn)行級(jí)為5、表示init引導(dǎo)時(shí)執(zhí)行的是帶網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)支持的多用戶圖形模式的初始化功能；動(dòng)作為wait、表示使init進(jìn)程執(zhí)行命令，并使init進(jìn)程等待直到命令完成，指定運(yùn)行的命令是/etc/rc.d/rc5。在/etc/rc.d目錄中包含了一些文件和子目錄，通過(guò)在終端上運(yùn)行l(wèi)s命令或在圖形方式下打開(kāi)rc.d目錄可以看到這些文件和子目錄。/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程子目錄：

init.d存放系統(tǒng)引導(dǎo)或運(yùn)行級(jí)切換時(shí)要停止和啟動(dòng)系統(tǒng)服務(wù)的腳本程序。

rc0.d、rc1.d、rc2.d、rc3.d、rc4.d、rc5.d、rc6.d分別存放對(duì)應(yīng)運(yùn)行級(jí)下停止（以K開(kāi)頭）和啟動(dòng)（以S開(kāi)頭）系統(tǒng)服務(wù)的腳本程序的鏈接文件。

文件：

有3個(gè)可執(zhí)行的腳本文件，它們是

rc.sysinit文件，完成系統(tǒng)引導(dǎo)時(shí)的基本初始化操作，系統(tǒng)引導(dǎo)時(shí)運(yùn)行一次。

rc.local這個(gè)腳本文件將在其他初始化腳本執(zhí)行完后才執(zhí)行，用戶可以把自己的初始化腳本程序放在這里。/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程rc文件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)啟動(dòng)或運(yùn)行級(jí)切換時(shí)可靠的系統(tǒng)服務(wù)啟動(dòng)或停止操作。

因此，當(dāng)指定運(yùn)行的命令是/etc/rc.d/rc5時(shí)，將執(zhí)行/etc/rc.d/rc5.d目錄下的腳本文件，如果是系統(tǒng)引導(dǎo)，則只執(zhí)行所有以S開(kāi)頭的腳本文件；如果是運(yùn)行級(jí)切換，則根據(jù)不同的情況會(huì)先執(zhí)行以K開(kāi)頭的腳本文件以停止某些服務(wù)，再執(zhí)行以S開(kāi)頭的文件以啟動(dòng)另一些服務(wù)。這里5作為命令行參數(shù)傳遞給rc腳本文件，rc文件完成以下一些操作：

檢查運(yùn)行級(jí)

判斷當(dāng)前和上一個(gè)運(yùn)行級(jí)是什么

判斷是否需要進(jìn)入用戶交互模式

得到命令行參數(shù)，并以此參數(shù)作為新的運(yùn)行級(jí)

判斷新的運(yùn)行級(jí)是否有對(duì)應(yīng)的rc目錄

運(yùn)行新運(yùn)行級(jí)目錄下以K開(kāi)頭的腳本文件（如果是運(yùn)行級(jí)切換）

運(yùn)行新運(yùn)行級(jí)目錄下以S開(kāi)頭的腳本文件

以K或S開(kāi)頭的腳本文件，K表示Kill、關(guān)閉服務(wù)，S表示Start、啟動(dòng)服務(wù)；K或S后面的兩位數(shù)字用來(lái)為程序運(yùn)行排序，數(shù)字越小就越先運(yùn)行。/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程第十個(gè)有效文本行的有效標(biāo)識(shí)序列為ca；運(yùn)行級(jí)為空、表示該動(dòng)作的運(yùn)行級(jí)可以忽略；動(dòng)作為ctrlaltdel、表示當(dāng)用戶按下Ctrl+Alt+Del組合鍵；該動(dòng)作所對(duì)應(yīng)指定運(yùn)行的命令是/sbin/shutdown-t3-rnow這表示系統(tǒng)延遲3秒后關(guān)閉并重啟。

第十一個(gè)有效文本行的有效標(biāo)識(shí)序列為pf；運(yùn)行級(jí)為空、表示該動(dòng)作的運(yùn)行級(jí)可以忽略；動(dòng)作為powerfail、表示出現(xiàn)電源故障轉(zhuǎn)為UPS供電；該動(dòng)作所對(duì)應(yīng)指定運(yùn)行的命令是/sbin/shutdown-f-h+2“PowerFailure;SystemShuttingDown”這表示在2分鐘后關(guān)機(jī)（-h參數(shù)）、且系統(tǒng)重啟時(shí)不檢查文件系統(tǒng)（-f參數(shù)），并向用戶發(fā)送“電源故障并要關(guān)閉系統(tǒng)”的警告信息。/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程第十二個(gè)有效文本行的有效標(biāo)識(shí)序列為pr；該動(dòng)作的運(yùn)行級(jí)為1、2、3、4、5；動(dòng)作為powerokwait、表示如果電源故障在系統(tǒng)關(guān)閉前修復(fù)則終止關(guān)閉；該動(dòng)作所對(duì)應(yīng)指定運(yùn)行的命令是/sbin/shutdown-c“PowerRestored;ShutdownCancelled”這表示當(dāng)執(zhí)行shutdown-h+2指令時(shí)，只要按+鍵就可以中斷關(guān)機(jī)的指令，并向用戶發(fā)送“電源故障修復(fù)；終止關(guān)閉系統(tǒng)”的信息。

第十三到第十八有效文本行的有效標(biāo)識(shí)序列為1~6；該動(dòng)作的運(yùn)行級(jí)為2、3、4、5；動(dòng)作為respawn、表示重復(fù)啟動(dòng)進(jìn)程，每當(dāng)該進(jìn)程完成后又立刻啟動(dòng)它；指定運(yùn)行的命令文件是respawn:/sbin/mingettytty1-6。這表示init進(jìn)程不斷監(jiān)測(cè)終端，對(duì)每個(gè)無(wú)人使用的終端派生一個(gè)不同的mingetty進(jìn)程，該進(jìn)程會(huì)在無(wú)人使用的終端上顯示login提示符，并等待用戶的登錄。/系統(tǒng)啟動(dòng)與引導(dǎo)過(guò)程第十九個(gè)有效文本行的有效標(biāo)識(shí)序列為x；該動(dòng)作的運(yùn)行級(jí)為5；動(dòng)作為respawn、表示重復(fù)啟動(dòng)進(jìn)程，每當(dāng)該進(jìn)程完成后又立刻啟動(dòng)它；指定運(yùn)行的命令文件是/etc/X11/prefdm–nodaemon。該行表示如果運(yùn)行級(jí)設(shè)置為5，則以非守護(hù)進(jìn)程的形式執(zhí)行prefdm腳本文件，用于配置圖形方式下不同的界面（Gnome、KDE等）。/系統(tǒng)的關(guān)閉常用的關(guān)機(jī)方式在圖形方式下，用鼠標(biāo)在狀態(tài)欄上單擊“紅帽子（開(kāi)始）”按鈕后，選擇并單擊“注銷(xiāo)”菜單項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框中單擊“關(guān)閉”鈕即可輕松完成。

在字符終端方式下就要用正確的關(guān)機(jī)命令來(lái)完成（對(duì)于系統(tǒng)管理員而言，可能更常工作在運(yùn)行級(jí)為3的系統(tǒng)中）。

Shutdown

shutdown[-tsec][-rkhncfF][time][warning-message]/系統(tǒng)的關(guān)閉參數(shù)含義：

-tsec：發(fā)出警告信息到實(shí)際關(guān)閉系統(tǒng)的刪除信號(hào)之間的時(shí)間（秒）。警告信息

可以提醒正在執(zhí)行vi或mail等程序的用戶盡快保存好文件，因?yàn)閯h除

信號(hào)會(huì)刪除vi或mail等程序。

-r：系統(tǒng)關(guān)閉后重啟

-k：并非真的關(guān)閉系統(tǒng)，只是給所有用戶發(fā)送警告信息；與h參數(shù)連用。

-h：系統(tǒng)關(guān)閉后停機(jī)

-n：不讓init進(jìn)程完成關(guān)機(jī)動(dòng)作，而是由shutdown自己進(jìn)行（一般關(guān)機(jī)

程序是由shutdown調(diào)用init來(lái)進(jìn)行的）。但該選項(xiàng)的使用可能會(huì)出現(xiàn)

不可預(yù)料的結(jié)果。因此不建議用戶采用。/系統(tǒng)的關(guān)閉-c：當(dāng)執(zhí)行“shutdown–h24:00”指令時(shí)，只要按+鍵就可以取消一個(gè)正在

進(jìn)行的shutdown動(dòng)作。但如果該關(guān)機(jī)指令為后臺(tái)執(zhí)行，即如果使用

“shutdown–h24:00&”時(shí)，則需要使用“shutdown–c”指令將前一個(gè)

shutdown指令取消。

-f：下次啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)不使用fsck檢查文件系統(tǒng)；與h參數(shù)連用。

-F：下次啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)強(qiáng)迫使用fsck檢查文件系統(tǒng)；與h參數(shù)連用。

time：設(shè)置多久時(shí)間后執(zhí)行shutdown命令?？梢杂媒^對(duì)時(shí)間，如hh:mm格式，表示在hh點(diǎn)mm分執(zhí)行；或用相對(duì)時(shí)間，如+mm，表示過(guò)mm

分鐘執(zhí)行。如果要立即執(zhí)行則可以用now表示。

warning-message：要傳送給所有登錄用戶的信息。/系統(tǒng)的關(guān)閉其他關(guān)機(jī)命令用in