Liunx内核组成
操作系统内核分两种：
- 微内核
- 单内核
其中linux是单内核设计，而windows和solaris则是微内核设计，总的来说微内核设计优于单内核设计，但是linux的单内核设计有充分的吸取了微内核设计的理念，linux内核支持内核模块化动态装载或卸载，这样就可以根据实际需求动态加载内核模块（kernel object），这样也就使得linux内核可以做到很小，也为嵌入式提供了内核支持。
整个内核的组成部分：
- 核心文件：／boot／vmlinuz-{kernel_version}-release
- ramdisk: 存在真正根的驱动，挂载真正根，并非必须，但前提是内核得编译进文件系统的系统驱动，但是redhat系列默认不编译进内核
–- centos5: /boot/initrd-VERSION-release.img
–- centos6,7: /boot/initramfs-VERSION-release.img - 内核模块文件：／lib／modules／VERSION-release
至于为什么在centos5和centos6，7的ramdisk不同，那是因为centos5把ramdisk当作磁盘使用，我们知道linux存在虚拟内存的说法，为了能够平衡ram和disk的速率差异，linux内存管理中常常存在buffer／cache的方式来管理内存，centos5把ramdisk当成disk，那就需要buffer和cache，而这本身就是把内存当成磁盘的使用方式，所以就会产生双buffer／cache的现象，这是资源的浪费。而centos6，7就修改了这种设置，把ramdisk当成文件系统，这样就不存在这样的资源的浪费。
内核空间启动流程
系统初始化流程（内核级别）
POST–>BootSequence(BIOS)–>BootLoader(MBR)–>kernel(ramdisk)–>rootfs(read only)–>/sbin/init
POST加电自检
POST加电自检是微机一种硬件检测机制，完整的POST自检包括对CPU、系统主板、基本的640KB内存、1MB以上的扩展内存、系统ROM BIOS的测试；CMOS中系统配置的校验；初始化视频控制器，测试视频内存、检验视频信号和同步信号，对CRT接口进行测试；对键盘、软驱、硬盘及CD－ROM子系统作检查；对并行口(打印机)和串行口(RS232)进行检查。自检中如发现有错误，将按两种情况处理：对于严重故障(致命性故障)则停机，此时由于各种初始化操作还没完成，不能给出任何提示或信号；对于非严重故障则给出提示或声音报警信号，等待用户处理。
BootSeqence
BootSeqence 是启动顺序，通常通过设置写在ROM上的BIOS(Basic Input and Output System) 来设置启动项。
Bootloader
Bootloader 引导加载器，这是一端写在程序，最传统也是应用的最广泛的就是MBR,MBR共512bytes，其中446bytes作为bootloader，64bytes作为分区表，2bytes (55AA)表示有效，其中bootloader分为多种：
- windowns系统的为ntloader
- linux系统有两种bootloader：
–- LILO: Linux Loader,这是最早出现的bootloader，本身已渐渐被淘汰，它无法引导1024柱面后的分区，但是随着安卓机子的出现，它慢慢迎来了第二春，大部分安卓机的bootloader都是LILO.
–- GRUB: Grand Uniform Bootloader,目前主流的Linux系统的bootloader。
我们主要解释下GRUB Bootloader:
- stage 1: stage 1 存在MBR上的bootloader上，主要是为了stage 2做准备。
- stage 1.5: 在MBR随后的分区存放，主要用于与stage2所在的文件系统进行交互
- satge 2: 通过Boot Loader加载所有配置文件及其相关的参数信息，存放grub引导程序，并读取/boot/grub/grub.conf,引导kernel运行。
kernel(ramdisk)
我们需要知道的一件就是内核存在/boot下，我们需要加载/boot需要加载这个文件系统的驱动，但是驱动在文件系统上，这是一个死循环，这时就需要一个独立的存在我们需要文件系统的驱动的ramdisk的小系统运行，它来挂载真正的根文件系统，来加载真正的内核，加载完成易主给真正的内核，让内核真正接管起整个系统。但我们也知道，如果内核本身就存在这个文件系统的驱动，那内核本身就可以访问文件系统，就不需要ramdisk的参与，但是文件系统不止一种，这样会使内核异常臃肿。
rootfs（read only）
以自读的方式挂载根文件系统，结下来会在用户空间初始化中重新挂载根文件系统。
/sbin/init
这是1号进程，从这里开始就转入了用户空间初始化过程，内核也退出了整个引导过程，只有当需要使用特权命令的时候才会需要内核操作，接下来的都是init的天下了。
用户空间初始化流程
以最经典的centos5为例，centos6，7都采用不同的方式完成了centos5做的用户空间初始化的工作。
1 | ###表示当前缺省运行级别为3(initdefault); |
2 | id:3:initdefault: |
3 | |
4 | ###启动时自动执行/etc/rc.d/rc.sysinit脚本(sysinit) |
5 | # System initialization. |
6 | si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit |
7 | |
8 | l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0 |
9 | l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1 |
10 | l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2 |
11 | l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3 |
12 | l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4 |
13 | l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5 |
14 | l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6 |
15 | |
16 | |
17 | ###在2、3、4、5级别上以ttyX为参数执行/sbin/mingetty程序，打开ttyX终端用于用户登录,如果进程退出则再次运行mingetty程序(respawn) |
18 | # Run gettys in standard runlevels |
19 | 1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1 |
20 | 2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2 |
21 | 3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3 |
22 | 4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4 |
23 | 5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5 |
24 | 6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6 |
这是最经典的SysV风格：
整个配置文件以 id:runlevels:action:process 格式设置
- id：一个任务的标识符
- runlevel: 在哪个级别启动此文件
- action：在什么条件下启动此任务
- process：任务
runlevel：
- 0: 关机
- 1: 但用户模式，也称维护模式
- 2: 多用户模式，会启动网络功能，但不启动nfs，维护模式
- 3: 多用户模式，完整功能，文本界面
- 4: 预留模式
- 5: 多用户模式，图形化界面
- 6: 重启，reboot
action：
- wait：等待切换至此任务所在的级别时执行一次
- respawn： 一旦此任务终止，就自动重新启动
- initdefault： 设定默认运行级别，此时process就省略
- sysinit：设定系统初始化方式，此处一般指定／etc/rc.d/rc.sysinit脚本
/etc/rc.d/rc.sysini完成的任务:
-（1）设置主机名
-（2）设置欢迎信息
-（3）激活udev和selinux
-（4）挂载／etc/fstab文件中定义的所有文件系统
-（5）检查根文件系统，并以读写方式重写方式挂载根文件系统
-（6）设置系统时钟
-（7）根据／etc/sysctl.conf文件来设置内核参数
-（8）激活lvm及软raid设备
-（9）激活swap设备
-（10）加载额外设备的驱动程序
-（11）清理流程
/etc/rc.d/rc 0
…
/etc/rc.d/rc 6
意味着去启动或关闭/etc/rc.d/rc#.d目录下的服务脚本所控制服务
- K*：要停止的服务：K##,优先级，数字越小，越是优先关闭；依赖的服务先关闭，而后关闭被依赖的
- S*：要启动的服务：S##，优先级，数字越小，越是优先启动；被依赖的服务先启动，而后启动依赖的服务
/usr/sbin/mingetty tty1
…
/usr/sbin/mingetty tty6
这里控制着共可以启动多少个虚拟终端
- (1)mingetty会调用login程序
- (2)打开虚拟终端的程序了mingetty，还有诸如getty等
总结
设置默认运行级别–>运行系统初始化脚本，完成系统初始化–>关闭对应级别下需要关闭的服务–>开启对应级别下需要启动的服务->设置登录终端[–>启动图形化终端]
附加：
centos6:
init程序：upstart 但还是被命名为/sbin/init
/etc/init/*conf,/etc/inittab(仅用于定义默认运行级别)
centos7:
init程序：systemd
/usr/lib/systemd/system/,/etc/systemd/system/
这两种都是全新的启动体系，但都必须完成centos5 inittab中定义的任务。