一、引导
1.Linux操作系统引导过程
1.1过程总览
开机自检（BIOS）
加电自检，检硬件是否有故障，如果无故障，就去bios中设置的第一启动项找grub的第一阶段。
服务器主机开机以后，将根据主板 BIOS 中的设置对 CPU（Central Processing Unit， 中央处理器）、内存、显卡、键盘等设备进行初步检测，检测成功后根据预设的启动顺序移 交系统控制权，大多时候会移交给本机硬盘。 网络启动 加载 网络批量pxe
硬件启动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举程序等
MBR引导
第一个扇区的前446字节，有一个 grub程序第一阶段，引导硬件找到grub完整的程序
当从本机硬盘中启动系统时，首先根据硬盘第一个扇区中 MBR（Master Boot Record， 主引导记录）的设置，将系统控制权传递给包含操作系统引导文件的分区；或者直接根据 MBR 记录中的引导信息调用启动菜单（如 GRUB）。 总结：运行放在MBR扇区里的启动 GRUB引导程序
GRUB菜单
会根据grub.cfg 配置文件找到操作系统
grub功能和组成
bootloader: 引导加载器，引导硬件去找到 内核（操作系统的核心）
- Windows: ntloader，仅是启动OS
- 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, CentOS 5,6 GRUB 0.97: GRUB Legacy， CentOS 7 以后使用GRUB 2.02
GRUB 启动阶段
-
primary boot loader :
1st stage：MBR的前446个字节 引导 硬件去找 内核
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
- secondary boot loader ：2nd stage，分区文件
/boot/grub2/grub.cfg
加载内核（操作系统）
把内核和镜像文件系统加载到内存中，使其可以使用。
Linux 内核是一个预先编译好的特殊二进制文件，介于各种硬件资源与系统程序之间， 负责资源分配与调度。内核接过系统控制权以后，将完全掌控整个 Linux 操作系统的运行过 程。在 CentOS 系统中，默认的内核文件位于/boot/vmlinuz-3.10.0-514.el7.x86_64（即把内核和镜像文件系统加载到内存中，使其可以使用。 ）
启动程序（init进程初始化）
第一个启动的程序（祖宗进程）
centos7 ：systemd（并行启动）
centos6 ：init（串行启动）
为了完成进一步的系统引导过程，Linux内核首先将系统中的/sbin/init程序加载到内存中运行（运行中的程序称为进程），init 进程负责完成一系列的系统初始化过程，最后等待用户进行登录（即加载硬件驱动程序，内核把init进程加载到内存中运行）
传统init依赖于串行执行Shell 脚本启动服务，导致效率低下，系统启动速度较慢需要排队进行。
systemd能够将更多的服务进程并行启动，并且具有提供按需启动服务的能力，使得启动更少进程，从而提高系统启动速度。
简单来说就是并行和串行的区别，systemd的启动速度会比init要快很多
另外，systemd的进场好始终是为1的，可以使用pstree命令查看系统中所有进程
二、服务
1.systemd服务
systemd进程简单的说就是系统第一个启动的进程，所有的程序都依托此进程启动，提供保姆级服务，代为管理所有进程，在需要的时候将沉睡的程序唤醒
systemd
- Systemd是Linux操作系统中的一种init软件；
- CentOS7中采用全新的Systemd启动方式，取代传统的SysVinit；
- CentOS7中运行的第一个init进程是
/lib/systemd/systemd
2.systemd的单元类型
在Systemd中不同类型的systemd对象被统一称为单元（unit），是让系统知道该如何进行操作和管理资源的主要对象，所以systemd有许多单元类型。 Systemd单元文件最初默认存放在/lib/systemd/system目录中，每当安装新的软件都会自动在这个目录中添加一个配置文件。通过配置文件进行标识和配置不同单元；文件中主要包含了系统服务、监听
| 单元类型 | 扩展名 | 说明 |
|---|---|---|
| Service | .service | 描述一个系统服务 |
| Socket | .socket | 描述一个进程间通信的套接字 |
| Device | .device | 描述一个内核识别的设备文件 |
| Mount | .mount | 描述一个文件系统的挂载点 |
| Automount | .automount | 描述一个文件系统的自动挂载点 |
| Swap | .swap | 描述一个内存交换设备或交换文件 |
| Path | .path | 描述一个文件系统中文件或目录 |
| Timer | .timer | 描述一个定时器（用于实现类似cron的调度任务） |
| Snapshot | .snapshot | 用于保存一个systemd的状态 |
| Scope | .scope | 使用systemd的总线接口以编程的方式创建外部进程 |
| Slice | .slice | 描述居于Cgroup的一组通过层次组织的管理系统进程 |
| Target | .target | 描述一组systemd的单元 |
3.使用systemctl命令管理服务类型
服务的目录：
/user/lib/systemd/system
服务命令：
- systemctl start：开启服务
- systemctl stop：关闭服务
- systemctl restart ：重启服务
- systemctl reload：重新加载服务配置文件
- systemctl status ：查看服务状态
- systemctl enable：开机自启
- systemctl disable ：关闭开机自启
PS：所有systemctl命令可以支配的程序，都有.service文件在固定的目录下（/user/lib/systemd/system）
4. service unit文件
所有systemctl命令可以支配的程序，都有.service文件在固定的目录下（/user/lib/systemd/system）
所以我们需要理解service unit file文件
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
Install：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
图示：
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
Service段的常用选项
Type：定义影响ExecStart及相关参数的功能的unit进程启动类型
EnvironmentFile：环境配置文件
ExecStart：指明启动unit要运行命令或脚本的绝对路径
ExecStop：指明停止unit要运行的命令或脚本
ExecStartPre： ExecStart前运行
ExecStartPost： ExecStart后运行
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
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"
PrivateTmp：设定为yes时，会在生成/tmp/systemd-private-UUID-NAME.service-XXXXX/tmp/目录
Install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
5.运行级别
运行级别（runlevel）指的是系统的工作状态，定义了系统启动时运行的服务和进程. init 0-6 可以临时切换到 对应的运行级别
| 运行级别 | systemd的target | 说明 |
|---|---|---|
| 0 | target | 关机状态，使用该级别时将会关闭主机 |
| 1 | rescue.target | 单用户模式，不需要密码验证即可登录系统，多用于系统维护 |
| 2 | rescue.target | 用户定义/域特定运行级别。默认等同于3 |
| 3 | multi-user.target | 字符界面的完整多用户模式，大多数服务器主机运行在此级别 |
| 4 | multi-user.target | 用户定义/域特定运行级别。默认等同于3 |
| 5 | graphical.target | 图形界面的多用户模式，提供了图形桌面操作环境 |
| 6 | reboot.target | 重新启动，使用该级别时将会重启主机 |
