CentOS系统启动流程简述

CentOS系统启动流程涉及了计算机系统从加电自检到用户空间启动的整个过程。这是一个分阶段进行的过程，每一个阶段都至关重要，确保系统的正常启动和运行。 加电自检（POST）是计算机启动后的第一步。POST是由计算机硬件芯片CMOS上的BIOS程序来实现的。BIOS程序会检查系统的基本硬件配置，确保CPU、内存等关键部件正常工作。这一过程对于任何操作系统的启动都是必须的，是系统能够正常运行的基础。 第二步，加载MBR（主引导记录）。在BIOS完成初始化后，它会根据CMOS中的配置信息，列出可启动的设备顺序，并尝试从这些设备中读取MBR。MBR位于硬盘的第一个扇区，包含了启动管理程序BootLoader。BootLoader的作用是识别不同的文件系统，并根据用户选择，加载相应的操作系统内核文件。值得注意的是，如果MBR损坏，BootLoader也会受到影响，导致系统无法启动。 第三步，加载内核并执行初始化信息。BootLoader读取并加载操作系统内核文件之后，内核文件会被解压并装载到内存中。此时，内核将利用其提供的功能开始测试设备。由于此时系统还没有磁盘驱动能力，Linux利用虚拟文件系统（initrd或initramfs）来解决这个问题。虚拟文件系统以压缩形式存在于内存中，并且模拟了一个根文件系统。这个模拟的根文件系统允许加载必要的模块来挂载真实的根文件系统，从而完成根文件系统的切换。之后，系统便能够加载剩余的内核模块，开始正常的启动流程。 初始化用户空间。内核完成对硬件的检测和配置后，会调用用户空间的第一个程序/sbin/init，这个程序根据init配置文件执行一系列初始化操作，包括但不限于设定主机名、网络配置等。CentOS的不同版本使用了不同的初始化系统。CentOS 5使用SysVinit方式，通过脚本启动服务，并串行启动有依赖关系的服务。CentOS 6使用Upstart方式，进程间通信通过D-Bus进行，可以实现类似并行的启动。CentOS 7则采用了Systemd方式，特点是服务只有在首次被请求时才启动，并且引入了目标（targets）的概念来代替传统的运行级别。 运行级别是Linux系统的一个重要概念，它定义了系统运行的不同模式。CentOS 7使用Systemd以后，运行级别的概念仍然存在，但配置文件和用法有所变化。例如，传统的运行级别0-6分别对应关闭系统、单用户模式、多用户模式、完全多用户模式（文本界面）、未使用、完全多用户模式（图形界面）、重启系统。这些运行级别和它们的具体作用在CentOS 7中通过配置文件/usr/lib/systemd/system中定义的目标（如multi-user.target）来实现。 要查看和切换运行级别，可以使用runlevel命令查看当前运行级别，或者使用init命令来切换到不同的运行级别。例如，在CentOS 6中，可以使用init 3命令来切换到多用户模式，或者init 5命令来切换到图形界面模式。 总结来看，CentOS系统启动流程是一个复杂的过程，涉及硬件自检、BootLoader加载、内核解压与初始化，以及用户空间的初始化等多个步骤。每个步骤都与系统能否顺利启动息息相关，了解这些流程有助于进行故障排查和系统优化。随着CentOS版本的更新，系统启动机制也在不断创新，从SysVinit到Upstart再到Systemd，每一次更新都带来了性能上的提升和管理上的便利。