Linux 开机启动流程

Linux 启动顺序是指 Linux 系统从开机到进入用户登录界面的过程，它可以分为以下几个步骤：

• 加载 BIOS：BIOS 是基本输入输出系统，它负责检测硬件设备，设置启动顺序，读取第一个启动设备的主引导记录（MBR）。
• 加载 Boot Loader：Boot Loader 是引导加载程序，它负责加载内核文件到内存中，并传递一些参数给内核。常见的 Boot Loader 有 GRUB 和 LILO。
• 加载内核：内核是 Linux 系统的核心，它负责管理系统资源，提供系统服务，驱动硬件设备。内核被加载后，会解压缩并初始化各种模块和组件。
• 运行 init：init 是 Linux 系统的第一个用户空间进程，它负责启动和管理其他进程。init 会读取 /etc/inittab 文件，确定运行级别（runlevel），并执行相应的初始化脚本。
• 启动服务：服务是 Linux 系统提供的各种功能和应用，如网络、图形界面、数据库等。服务一般由 /etc/rc.d 目录下的脚本来启动和停止，不同的运行级别对应不同的服务。
• 建立终端：终端是 Linux 系统与用户交互的界面，它可以是文本模式或图形模式。终端由 /etc/inittab 文件中指定的程序来创建和管理，如 mingetty 或 xdm。
• 用户登录：用户登录是 Linux 系统验证用户身份和权限的过程，它可以通过用户名和密码、公钥和私钥等方式进行。用户登录后，可以执行各种命令和操作。

如下图所示：

也可以简单把系统启动过程划分为五个阶段：

• 内核引导
• 运行init
• 系统初始化
• 建立终端
• 用户登录系统

Linux 运行级别

Linux 的运行级别是指操作系统当前正在运行的功能级别，它可以影响系统的性能和安全性。Linux 有七个运行级别，从 0 到 6，每个运行级别都有不同的作用和特点。下面是 Linux 运行级别的简要说明：

• 运行级别 0：系统停机状态，不能正常启动，只能关闭电源。
• 运行级别 1：单用户工作状态，只有 root 权限，用于系统维护和修复，禁止远程登录。
• 运行级别 2：多用户状态，没有网络文件系统（NFS）支持，适合一些不需要网络服务的场合。
• 运行级别 3：完全的多用户状态，有网络文件系统（NFS）支持，适合服务器和命令行模式的用户。
• 运行级别 4：系统未使用，保留给用户自定义。
• 运行级别 5：图形用户界面（GUI）状态，有网络文件系统（NFS）支持，适合桌面和图形界面的用户。
• 运行级别 6：系统重启状态，不能正常启动，只能重新启动系统。

Linux 关机

Linux 关机过程是指 Linux 系统从用户发出关机命令到系统完全停止运行的过程，它可以分为以下几个步骤：

• 用户输入关机命令：用户可以使用不同的关机命令来发出关机请求，如 shutdown、halt、poweroff、init 等。这些命令可以指定关机的时间、模式和消息，也可以取消或延迟关机事件。
• 系统发送信号：系统接收到关机命令后，会向所有正在运行的进程发送一个 SIGTERM 信号，通知它们即将关闭，并给它们一定的时间来保存数据和清理资源。
• 系统终止进程：如果有些进程没有在规定的时间内响应 SIGTERM 信号，系统会向它们发送一个 SIGKILL 信号，强制终止它们。系统会按照进程的依赖关系和优先级来逐一关闭进程，直到只剩下 init 进程。
• 系统卸载文件系统：系统关闭所有进程后，会卸载所有挂载的文件系统，并执行 fsck 命令来检查和修复文件系统的错误。如果有必要，系统会更新 /etc/mtab 文件和 /etc/fstab 文件，记录文件系统的状态。
• 系统关闭硬件设备：系统卸载所有文件系统后，会关闭所有硬件设备，如网卡、声卡、键盘、鼠标等，并释放它们占用的内存和端口。系统会调用 ACPI 模块来管理电源管理，如休眠、待机等。
• 系统停止运行：系统关闭所有硬件设备后，会停止内核的运行，并显示一条关机信息，如 “System halted” 或 “Power down” 。如果是重启模式，系统会重新加载 BIOS 并启动 Boot Loader 。

关机与重启命令

shutdown

shutdown(选项)(参数)
-c：当执行“shutdown -h 11:50”指令时，只要按+键就可以中断关机的指令；
-f：重新启动时不执行fsck；
-F：重新启动时执行fsck；
-h：将系统关机；
-k：只是送出信息给所有用户，但不会实际关机；
-n：不调用init程序进行关机，而由shutdown自己进行；
-r：shutdown之后重新启动；
-t<秒数>：送出警告信息和删除信息之间要延迟多少秒。

shutdown -h now#立即关机

shutdown -h 10#十分钟后自动关机

shutdown +10 "System will shutdown after 10 minutes"#指定10分钟后关机，同时送出警告信息给登入用户

shutdown -r now  #重启

shutdown -r 10   #十分钟后自动重启

shutdown  -r  21:00  #21:00的时候自动重启

shutdown -c    #取消重启

halt

halt(选项)
-d：不要在wtmp中记录；
-f：不论目前的runlevel为何，不调用shutdown即强制关闭系统；
-i：在halt之前，关闭全部的网络界面；
-n：halt前，不用先执行sync；
-p：halt之后，执行poweroff；
-w：仅在wtmp中记录，而不实际结束系统。

halt    #立刻关机

halt -p     # 关闭系统后关闭电源。

halt -d     # 关闭系统，但不留下纪录。

poweroff

poweroff [选项]
-n 关闭之前不同步
-p 当被称为halt时关闭电源
-v 增加输出，包括消息
-q 降低输出错误唯一的消息
-w 并不实际关闭系统，只是写入/var/log/wtmp文件中
-f 强制关机，不调用shutdown

poweroff   #立刻关机

reboot

reboot(选项)
-d：重新开机时不把数据写入记录文件/var/tmp/wtmp。本参数具有“-n”参数效果；
-f：强制重新开机，不调用shutdown指令的功能；
-i：在重开机之前，先关闭所有网络界面；
-n：重开机之前不检查是否有未结束的程序；
-w：仅做测试，并不真正将系统重新开机，只会把重开机的数据写入/var/log目录下的wtmp记录文件。

reboot        #重启。
reboot -w     #做个重开机的模拟（只有纪录并不会真的重开机）。

init

init(选项)(参数)
#0 停机（千万不能把initdefault 设置为0）
#1 单用户模式
#2 多用户，没有 NFS(和级别3相似，会停止部分服务)
#3 完全多用户模式
#4 没有用到
#5 x11(Xwindow)
#6 重新启动（千万不要把initdefault 设置为6）

init 0   #关机

init     #重启