一、Linux内核的组成

1）进程管理

2）内存管理

3）网络协议栈

4）文件系统

5）驱动程序

6）安全功能(selinux)

相关概念：

   Linux系统的组成部分：内核+根文件系统

   内核：进程管理、内存管理、网络协议栈、文件系统、驱动程序。

   IPC(Inter-Process Communication进程间通信):就是指多个进程之间相互通信，交换信息的方法。Linux IPC基本上都是从Unix平台上继承而来的。主要包括最初的Unix IPC，System V IPC以及基于Socket的IPC。另外，Linux也支持POSIX IPC。

   运行中的系统环境可分为两层：内核空间、用户空间；

      内核空间：内核代码（系统调用）

      用户空间：应用程序（进程或线程）

   内核设计流派：

      单内核设计：把所有的功能集成于同一个程序；（Linux）

      微内核设计：每种功能都使用一个单独的子系统实现；（Windows solarls）

   Linux内核特点：

     （1）支持模块化：.KO（kernel object）

     （2）支持模块运动时动态装载或卸载

   组成部分：

      核心文件：/boot/Vmliuz-VERSION-release      

 ramdirk:

    CentOS5:/boot/initrd-VERSION-release.img

    CentOS6,7:/boot/initramfs-VERSION-release.img

二、CentOS系统启动流程

总体启动顺序：

POST(加点自检)-->Boot Sequence(BIOS:基本输入输出系统)-->Boot Loader(MBR:主引导记录)-->Kernel(ramdisk)-->rootfs(根文件系统)-->switchchroot-->/sbin/init/(/etc/inittab /etc/init/*.conf)-->设定运行级别-->系统初始化脚本-->关闭启动相应服务-->启动终端 

各流程细化说明： 

1、POST加电自检  

主要是检测硬件设别是否能正常的运行，然而实现自检功能主要是由镶嵌在主板芯片(CMOS)上的BIOS(basic input output system)程序，检测没问题之后进行硬件设备的初始化。   

2、Boot Sequence(启动管理程序):选择启动顺序加载MBR

Boot Sequence是一个程序，它依赖于某个硬盘硬件，准确的说是第一个硬盘扇区的MBR，从而按次序查找各引导设备。

3、MBR引导，bootloader引导加载器，启动程序   

MBR(Master Boot Record)：此记录在0磁道1扇区，总共为512字节，前446字节为bootloder，后64字节为分区表信息，主分区加上扩展分区不能大于四个，最后2个字节为校验信息，为55AA。提供一个菜单，允许用户选择要启动的系统或不同的内核版本；把用户选定的内核装载到RAM中的特定空间中，解压、展开，而后把系统控制权移交给内核。

4、kernel内核实现  

kernel自身初始化，实现功能，借助ramdisk探测可识别的程序，以自读方式挂载根文件系统，运行应用程序：/sbin/init

5、/sbin/init/管理用户空间服务进程     

设定运行级别，进行初始化脚本，关闭或启动相应的程序，启动终端。  

演示：

GRUB（GRand Unified Bootloader）加载内核，就是MBR中的前 446 个字节，是BooTLoader的一种，它的作用是要选择要启动的内核。  

GRUB相关说明： 

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主要是由device.map，menulst，stage1,stage2,以及一系列的stage1_5组成。

device.map：存放的是内核文件的根分区

menu.lis：为菜单列表，里面为可选择的菜单列表，存放于stage2中。

stage：用于grub引导程序过大，所以分2段引导，第一段存放在MBR中，第二段存放于内核文件系统中，第一段引导完成后可以找到第二段。 但是，第二段是存放于内核文件系统中的，此时还没有格式化文件系统，如何可以访问到第二段的menu.lst，就需要借助于中间层 stage1_5，有它来协助 stage1 段来访问stage2阶段。stage1_5通常位于stage1 字段后的 63 个扇区。 由于stage2 在内存中存放可以使用的文件系统不确定，所以这就是有多个stage1_5 的原因。

Grub Legacy：分三阶段

stage1：存放在MBR上

stage1_5：存放在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；

stage2：磁盘分区（/boot/grub/）

   引导加载程序先读取MBR上的gurb第一阶段，由于MBR很小只有512字节采用grub这种方式引导程序，随后读取扇区中的stage1.5阶段，读取1.5阶段以后从而就能驱动第二阶段stage2所在的磁盘分区，stage2是存放在磁盘分区上的还包括了内核文件及ramdisk等都在这个分区上存放的；这就是为什么通过Bootloader之grub就能够加载内核文件的原因。

  注意：当前硬件平台，主板BIOS必须能识别硬盘，然后BIOS才能加载硬盘中的Bootloader，磁盘中的Bootloader自身加载完以后，就能够识别当前主机上的硬盘设备了。

但硬盘设备能识别，并不代表硬盘上的文件系统能识别，因为文件系统是额外附加的一层软件组织的文件结构，所以要能够对接一种文件系统，必须要用到文件系统驱动；对应的应用程序必须能识别和理解这样的文件系统才可以，这种程序就称为文件系统驱动；grub的1.5阶段就是给gurb提供了文件系统驱动的，从而就能够访问对应的第二阶段和内核所在的分区了，这通常是一个基本磁盘分区；所以grub第二阶段以及内核和ramdisk文件通常都会放在一个基本磁盘分区上；因为grub驱动不了逻辑卷这种高级接口。

 stage2一般是挂载至/boot/grub/目录下；grub也有自己的配置文件：/boot/grub/grub.conf且通常有个符号链接文件：/etc/grub.conf；

 stage2的功用：

 （1）提供菜单或交互式接口；

 （2）能加载用户选择的内核或操作系统；

 （3）为菜单通过了保护机制。

/boot/grub/grub.conf配置文件详解：

(责任编辑：最模板)