Linux硬件与服务

Linux

1 Linux磁盘管理与磁盘结构

运算器 存储器（内部存储器 RAM 易失性存储器） I/O输入输出

外部存储器：U盘 光盘 软盘 硬盘 磁带等
I/O 磁盘：机械式硬盘
接口：IDE SATA iSCSI接口

磁盘的组成结构

盘片 Platers（存储数据的设备），轴 Spindle，利用轴组成同心圆；马达（数据记录时候提供高速旋转的动力），磁头（读写头，伸缩臂）

盘片的逻辑结构

默认硬盘有四个盘片，最靠近中心的为0盘片，一个盘片有两面，双读取，上为0，下为1，依次排布，一般一个磁盘有四个盘片；多盘片并行存取存储到不同盘片的相同编号的磁道上引用

磁道：盘片以轴为中心组成的同心圆；
扇区：磁道被分为多个扇区；
柱面：不同盘片上相同编号的磁道组成一个柱面

磁盘延时（寻址时间）：磁头从一个位置到一个位置需要时间；盘片高速旋转定位也需要时间；硬盘以转速速度越快，寻址时间越短，运行速度越快；磁头是悬浮在盘片之上，距离只有几微米。笔记本5400转/min，台式机7200/min

分区格式化

MBR：主引导记录，位于0磁道0柱面1扇区，512字节，三部分组成，分别是 446字节的boot loader（启动加载器，存放引导代码），64字节磁盘分区表，2字节magic number（检查MBR是否有效）

ROM：开机自检，自检ROM中的BIOS；检查硬盘，将boot loader 复制加载到内存中，同时把磁盘分区表，读取分区表和分区上的操作系统。
磁盘分区表指向不同的地方，称为扩展分区，只能由一个；原来的四个分区叫主分区；

主分区+扩展分区 <= 4
扩展分区extended：只能有一个，16字节，扩展分区是一个指针，指向磁盘另外的位置，不能直接存储数据
逻辑分区logical ：逻辑分区组成extended

实例说明：

默认使用 MBR 分区方式的情况下，在第二颗 SATA 磁盘中，分区“六个有用”的分区 （具有 filesystem 的） ，此外，已知有两个 primary 的分区类型！请问六个分区的文件名？/dev/sdb1（primary） /dev/sdb2（primary） /dev/sdb3（extended） /dev/sdb5（logical 下面皆为 logical） /dev/sdb6 /dev/sdb7 /dev/sdb8 请注意，5-8 这四个 logical 容量相加的总和为 /dev/sdb3！
-- P(primary)+E(extended)最多叧能有四个
-- E 最多叧能有一个
-- 1~4 号是保留给主要/延伸分割槽的， 所有在上面的实例当中 没有sdb4

2 磁盘管理之Block、iNode、 super、super block

block

磁盘上存放的数据块

block bitmap

段落引用

在元数据区域,标记数据块是否被使用

文件系统:软件(XFS NTFS FAT EXT3
EXT4等),存储数据或文件的一种格式,文件系统不存在分区上,位于磁盘的某一个位置;文件系统把分区分割为两部分,一部分存放元数据(metadata),另一部分存放数据

metadata:

元数据(和数据本身内容没有关系,包括的是数据属性,比如数据归属,数据权限,数据的时间戳)

inode:index node(索引节点)

存放数据的属性,不包括文件名,数据对应的数据块(block),同一个inode可以指向多个文件

super block:

超级块,管理元数据区域内其他的区域的

ln(link):

    ln [-s -v]:语法： ln [ -s -v ] src_file des_file
     -s:创建软链接
     -v:显示详细过程

硬链接:只能对文件进行硬链接,并且在同一个文件系统,指向一个inode节点 ，文件内容与inode有关 多个文件名对应到同一个inode号码 关联记录，硬链接的修改会影响实际文件内容 但其删除并不影响inode和数据块，硬链接的增加也不会增加inode数目

• 不能跨文件系统
• 不能链接目录
  
  https://segmentfault.com/a/1190000015885157

软链接:使用绝对路径,指向一个路径,文件大小是字符串的个数,跨文件系统建立,可以为文件或目录建立
文件让数据指向其链接的文件名。若源文件删除，链接也无法打开。它是建立独立的文件 会占用inode与区块
- 符号链接

[root@localhost ~]# ll /etc/ -i
        ...
8388720 lrwxrwxrwx.  1 root root     14 Jul 28 08:36 system-release -> centos-release

3 磁盘管理之fdisk，gdisk分区

设备文件: /dev/
b:块设备
c:字符设备

主设备号(MAJOR):标识某一类设备
次设备号(MINOR):标识一类设备下不同设备

mknod:创建设备:mknod [OPTION]... NAME TYPE [MAJOR MINOR]
-m：设置权限

磁盘类型按接口划分:如
IDE ATA:hd 主板:2种 IDE接口
SATA:sd ；SCSI:sd ；USB:sd

Linux磁盘表示方式

Linux以字母标识磁盘的个数 a:第一块 b:第二块
Linux用数字标识分区:1-4标识主分区或扩展分区 逻辑分区从5开始
例如：sda、sda1、sda2

低级格式化:划分磁道
高级格式化:为分区装载文件系统
文件系统:内核功能（FAT32 NTFS EXT2 EXT3 EXT4 XFS等）
EXT2 EXT3 EXT4：低容量
XFS：高容量 TB级

查看系统磁盘分区情况

[root@localhost ~]# cat /proc/partitions
[root@localhost ~]# ls /dev/sda*

du:data usage

显示特定目录下的使用情况

du -h 查看特定目录的空间使用情况

df:disk free

df命令用于显示磁盘分区上的可使用的磁盘空间

df -h

lsblk 列出分区状态

blkid

磁盘分区 gdisk fdisk parted

fdisk:针对MBR分区类型的工具
gdisk:针对GPT分区类型的工具

fdisk:交互式工具

fdisk:交互式工具
   d:删除一个分区
   l:显示linux支持的分区类型
   m:显示帮助信息
   n:创建一个新分区 
     p:创建主分区
     e:创建扩展分区
   p:显示当前分区列表
   q:不保存退出
   w:保存更改并退出
   t:更改分区的系统ID

gdisk

该命令要是在GPT分区下使用的，需要在安装centOS的时候强制进行GPT分区，并安装gdisk 命令，其选项用法与fdisk基本相同

parted

使用 parted 命令可以查看系统采用什么类型的分区表 gpt/mbr/msdos/ext/ext/ext2/ext3/ext4

parted -l

磁盘格式化 mkfs: Make File System

创建/格式化文件系统，借助中间层vfs，虚拟文件系统
-t:指定文件系统
mkfs -t ext3 dev_name

mkfs -t xfs /dev/sdb1 
mkfs.xfs /dev/sdb1

磁盘ID

5:扩展分区
82:交换分区
83:linux系统分区
8e:LVM(逻辑卷管理)

多磁盘应用 Mount 挂载

mount src（挂载源） des（要挂载点）
如挂载sdb1

/sdb1  mount /dev/sdb1 /sdb1
mkfs /sdb1    #先在根下创建该sdb1，再进行挂载
blkid         #查看设备的id号
/etc/fstab    #在该文件内添加以下内容: /实现开机自动挂载:
UUID=8567c02b-fac2-46d3-984e-b9fd8c9a2072 /sdb1  xfs      defaults    0 0    #UUID=id号 挂载点 文件系统 默认选项 是否开机检查 是否备份
mkswap        #创建交换分区

umount 卸载磁盘
df -h 可以查看是否挂载/卸载
fstab ：filesystem table

/etc/fstab 写入错误  只读状态  系统无法自动挂载正常启动 可使用mount的手动重新挂载根目录
mount -n -o remount, rw /

实际文件系统的挂载是记录到 /etc/mtab 和/pro/mounts

镜像设备的挂载 loop挂载

4 Linux安装磁盘必须安装的两个分区

/ 根分区

根分区下还有一个/boot 引导分区 ：用于存放引导文件和Linux内核
大小应 <100M
/ 根分区 ：文件系统的根目录 硬盘无论有多少个分区 所有文件都会在根目录下

swap交换分区

作为虚拟内存使用 swap分区=物理内存的1.5-2倍

5 Linux文件系统

ls -l /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs
 查看系统可以支持的系统格式
cat /proc/filesystems
 查看系统正在使用的文件系统格式

ext2 索引式文件系统 与之相对的无索引的 FAT

文件系统将文件权限、属性与文件内容分开存储

超级区块

记录整个文件系统的整体信息：inode与数据区块的总量 使用量 剩余量等
文件系统挂载时间 最近一次写入数据的时间、最近一次磁盘检验的时间
有效位数值（0/1）:磁盘是否挂载

inode

记录文件属性 、权限；一个文件 仅有一个inode
atime、mtime SetUID、pointer

数据区块

实际数据存储于此，但文件太大的时候回占用多个区块

ext2文件系统的限制

• 原则上 区块大小与数量在格式化之后不能够再修改
• 每一个区块最多只能放置一个文件的数据 如果文件太大 则占多个区块
• 如果文件小于区块则该区块其余空间不能够再使用（浪费磁盘空间）

inode的特点

• inode固定大小 128B，新的ext4/xfs可设置成256B
• 每个文件仅使用一个inode
• 文件系统能建立的文件数量与inode的数量有关

dumpe2fs

dumpe2fs 查询ext系列超级区块信息的命令

blkid: 查看各个磁盘的uuid、label name、文件系统格式

日志式文件系统

防止元数据的内容与实际生产数据不一致的问题，快速修复文件系统

6 Linux关机的正确方式

shutdown -h 时间(默认单位为min）

shutdown -h now
shutdown -h +10
shutdown -h 7:30
shutdown -c （强制取消关机命令）

常用
poweroff 关闭系统同时关闭电源
halt 关闭系统 不关电源
reboot

软件包

任务计划

一次性周期任务

=======

at

at:设置系统在某一个时间点执行的任务,执行结果以邮件的方式发送给任务发起者
# systemctl start atd 启用at任务计划服务
# systemctl enable atd 设置at服务开机自启动
# systemctl status atd 查看at服务状态
Linux中设置at任务后,会在/var/spool/at/目录生成at任务计划的文件,按照文件名的排序顺序执行
应用示例：

[root@localhost ~]# at 11:15
at> ls
at> <EOT> # ctrl+d 退出结束
job 5 at Sun Aug 12 11:15:00 2018
[root@localhost ~]# cd /var/spool/at/
[root@localhost at]# ls
a00005018620a3  spool
[root@localhost at]# cat a00005018620a3 

[root@localhost at]# mail
Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.
"/var/spool/mail/root": 2 messages 2 new
>N  1 llp002@localhost.loc  Wed Mar  7 14:40  16/700   "*** SECURITY information for"
 N  2 root                  Sun Aug 12 11:15  23/601   "Output from your job        "
& 2
Message  2:
From root@localhost.localdomain  Sun Aug 12 11:15:02 2018
Return-Path: <root@localhost.localdomain>
X-Original-To: root
Delivered-To: root@localhost.localdomain
Subject: Output from your job        5
To: root@localhost.localdomain
Date: Sun, 12 Aug 2018 11:15:02 +0800 (CST)
From: root@localhost.localdomain (root)
Status: R
anaconda-ks.cfg
Desktop
Documents
Downloads
initial-setup-ks.cfg
Music
Pictures
Public
Templates
Videos

/etc/at.allow和/etc/at.deny:
/etc/at.allow:at任务计划的白名单-用户名,仅允许此文件中的用户执行at
/etc/at.deny:at任务计划的黑名单-用户名,仅拒绝次文件中的用户执行at
设置完成后，重启at 服务 systemctl restart at

语法:
# at data_time
at>at_command1
at>at_command2
at>ctrl+d 保存退出
data_time:时间日期写法
绝对时间:
HH:MM:具体时间点
DD.MM.YY:天.月.年
YY-MM-DD:年-月-日
MM/DD/YY:月/日/年
HH:MM YY-MM-DD:
相对时间:at now+3minutes:从任务计划创建开始计时,3分钟以后执行

at命令:设置at任务计划
-l:查看系统中at任务列表,相当于atq
-r:删除系统中的at任务列表,相当于atrm
-d:删除系统中的at任务列表,相当于atrm
-c:列出后续at任务的具体指令内容

batch

用法和at相同,不过batch任务计划是在CPU空闲时执行,当CPU的平均负载小于0.8时执行batch设定任务
uptime:查看CPU的平均负载

周期性任务计划

=======

周期性任务计划:
  系统周期性任务:
    日志轮换:logrotate
    登录文件分析:logwatch任务
    创建locate数据库:updatedb
    创建man帮助信息数据库:CentOS6:makewathis  CentOS7:mandb
    RPM软件登录文件的创建
    与网络相关的分析行为:
  用户周期性任务:
  cron:设置周期任务计划
  anacron:当cron周期性任务由于某种原因没有执行,anacron重新执行cron任务

cron

控制crond服务:
# systemctl start crond
# systemctl enable crond
# systemctl status crond

/etc/cron.allow和/etc/cron.deny
/etc/cron.allow:白名单
/etc/cron.deny:黑名单,默认情况下系统只保留/etc/cron.deny

cron相关的配置文件:
/etc/crontab:cron配置文件
/etc/cron.d/:cron辅助配置文件
/var/spool/cron:用户cron任务计划的配置文件,Linux用户设置完cron任务后,会在/var/spool/cron目录下生成以用户名名称的cron文件

crontab:设置/查看/删除等cron任务计划,执行结果以邮件方式发送给任务发起者
-e:编辑cron任务内容
-u:为指定用户设置cron任务计划(只有root用户能够使用)
-l:查看cron任务列表
-r:删除所有的cron列表

设置cron任务语法:
系统设置:
分 时 日 月 周 用户 命令
用户设置:
分 时 日 月 周 命令

时间取值范围:
分钟:0-59
小时:0-23
日期:1-31
月份:1-12或jan,feb,mar,apr ...
周:0-7或sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat,其中0和7都代表周日
时间的特殊写法:
通配:*代表任意时间 10 17 * * * cat /etc/fstab
离散时间段:,(逗号) 5,15,30,45,56 17 * * * cat /etc/fstab
连续时间段:-(中横线) 00 23 * * 1-5 cat /etc/fstab
间隔时间段:*/n */5 * * * * cat /etc/fstab 00 10 */5 * * cat /etc/fstab

/etc/crontab文件解析:
SHELL=/bin/bash:cron任务计划执行使用的shell程序
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:cron任务计划命令搜索地址
MAILTO=root:cron任务计划执行结果发送给哪个用户
/etc/cron.d:辅助配置文件目录

cron.hourly:cron工具去执行
cron.daily,cron.weekly cron.monthly是有anacron工具去执行

cron设置任务计划时注意事项:
CPU和内存资源集中使用时的问题:
# vim /etc/crontab
1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56 * * * * root COMMAND1
取消一些不必要的输出:设置命令时可以重定向输出
时间的检验:设置时间时,周与日月不可并存
安全的检验:借有/var/log/cron的内容查看cron任务计划中是否有非法任务
环境变量:系统命令查找和cron任务命令位置由$PATH变量决定,设置cron任务时,使用命令的绝对路径

anacron

当cron周期性任务由于某种原因没有执行,anacron重新执行cron任务

anacron语法:
anacron [options] [job]
-s:依据时间记录文件去判断是否执行
-f:强制执行
-n:立刻运行未执行的任务,不需要延时

anacron执行流程:
1:由/etc/anacrontab分析到cron.daily天数为1天
2:由/var/spool/anacron/cron.daily取出最近一次执行anacron时间戳
3:由2步骤分析出的时间戳和cron任务进行比较,查看哪些cron任务超过1天时间没有执行
4:准备执行指令,根据/etc/anacrontab的设置,将延时执行
5:延时时间过后,执行指令

文件查找命令find

which:查找命令字所在的位置
locate:模糊匹配(只要包含关键字的文件都查找出来)
不是实时的,基于数据库查找, updatedb升级locate数据库
查找速度特别快

find:查看文件或目录的工具
实时查找
精确查找
遍历整个指定目录中的文件,速度很慢
支持多种查找条件(属主,属组,权限,文件名等)
语法: find [find_path] [条件] [处理动作]
find_path:如果不写,默认在当前工作目录查找
条件:如果不写,会查找出该路径下所有的文件
处理动作:默认打印到屏幕上 print

条件:(匹配标准)
   -name file_name:根据文件名进行查找,区分大小写
   -iname file_name:根据文件名进行查找,不区分大小写
   -regex PATTERN:根据正则表达式的模式进行查找
   -user:通过属主进行查找
   -group:通过属组进程查找
   -uid UID:通过UID号进行查找
   -gid GID:通过GID号进行查找
   -nouser:查找没有属主的文件
   -nogroup:查找没有属组的文件
   -type:根据文件类型进行查找
     -b:块设备
     -c:字符设备
     -d:目录
     -f:文件
     -p:命名管道
     -s:套接字文件
     -l:链接文件
   -size [+ | -] k m g
     -size 5k:精确匹配
     +:大于
     -:小于
   根据时间戳进行查找: # stat file_name  //查看文件的时间戳
     -atime:时间单位为天,access时间
     -mtime:时间单位为天,modify时间
     -ctime:时间单位为天,change时间
     -mmin:时间单位为分钟,modify时间
     -amin:时间单位为分钟,access时间
     -cmin:时间单位为分钟,change时间
   根据权限查找:
     -perm MODE:
           MODE:644,精确匹配
           /MODE:任意一位匹配
           -MODE:文件权限能够完全包含此MODE时才能匹配

   条件组合: 
     -a:同时满足多个条件,比如查找属主是tom并且权限为644的文件
     -o:满足一个条件即可,比如查找属主是tom或者权限为包含644的文件
     -not:不满足条件的被查找出来

   出来动作:
     -print:默认动作,默认查找结果打印到屏幕
     -ls:默认以类似于ls -l的形式显示结果的信息
     -ok COMMAND {} \;执行动作时提示用户是否执行,必须以\;结尾,{}代表文件名占位符
     -exec COMMAND {} \;执行动作时不提示用户直接执行,必须以\;结尾,{}代表文件名占位符


查找条件通配符:
   *:通配任意个数的任意字符   # find /etc/ -name "pass*"  # find /etc/ -name "*pass"
   ?:通配单个的任意字符       # find /etc/ -name "passw*"

CentOS6系统启动详解

简介

进程管理:kernel+process  
CPU分环:ring0:内核空间  ring1-2:库文件等 ring3:用户空间
CPU读取的数据都来自内存
内存:内核空间和用户空间,RAM:易失性存储器
ROM:只读存储器,存储硬件信息等
系统启动流程:CentOS6和CentOS7
PC:Linux
启动过程:
POST(加电自检:PowerOnSelfTest)--BIOS(基本输入输出系统:Basic Input Output System:硬件信息;Boot sequence:启动顺序)--MBR(主引导记录;446字节bootloader)--启动菜单(Linux启动菜单:GRUB)--kernel--initramfs(虚拟根文件系统)--/sbin/init
kernel作用:驱动和测检系统外围硬件或程序
文件系统
安全管理
网络管理
进程管理
驱动程序
内核设计:
  单内核:把所有的功能都集成到内核中去
    Linux使用单内核,模块化设计 /lib /lib64
     /lib/modules/'内核版本号为名称的目录'/kernel
       arch:平台架构相关 
       crypto:安全加密
       drivers:驱动程序
       fs:文件系统
       kernel:内核
       lib:内核库 .ko(kernel object)
       mm:memory mangement内存管理
       net:系统中的TCP/IP协议栈
       sound:声卡
        modules.dep:解决系统中依赖关系
  微内核:把每个功能都做成小模块 Windows solaris

Linux运行级别:0-6
0：halt关机
1：单用户模式(root, 无须登录), single, 维护模式；
2: 多用户模式，会启动网络功能，但不会启动NFS；维护模式；
3：多用户模式，正常模式；文本界面； CLI:command line interface
4：预留级别；
5：多用户模式，正常模式；图形界面； GUI:graphical user interface
6：重启

initramfs:CentOS6,虚拟根文件系统,把/proc /sys /dev目录复制到根文件系统
initrd:CentOS5

虚拟根系统，可以切换根目录只要有bin/bash 和对应的lib模块 和所应用的相关模块则可相互切换
chroot 文件地址:改变根目录
ldd:查看二进制文件所依赖的库文件，查看所需要的lib模块

GRUB

启动流程详解:
BootLoader:MBR(位于磁盘中0磁道0柱面1扇区,512字节),后安装的系统的BootLoader覆盖先安装的BootLoader,安装双系统时,先安装Linux,在安装Windows
windows:不允许其他系统引导,也不引导其他系统
linux:
LILO:有众多的限制
GRUB:默认的BootLoader
GRUB引导系统时几个阶段:(配置文件/boot/grub/grub.conf)
grub.conf的文件内容解析

default=0   //默认引导系统
timeout=5   //GRUB引导系统超时时间
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz  //引导系统时图片
hiddenmenu   //隐藏菜单
title CentOS 6 (2.6.32-642.el6.x86_64)   //系统title及在GRUB中显示的名称
    root (hd0,0)   //根所在的位置
    kernel /vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64 ro root=UUID=ef361140-6306-423c-90f0-63a93c664f96 rd_NO_LUKS rd_NO_LVM LANG=en_US.UTF-8 rd_NO_MD SYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb quiet
    initrd /initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img

grub配置文件/boot/grub/grub/conf详细解释：
GRUB要求设备名被括在一个括号中。fd表示软盘，hd 表示硬盘（不区分IDE还是SCSI）。其次设备是从0开始编号。分区也是如此，分区和设备之间用一个逗号分开。
default 启动系统时在人为不干预的情况下，默认读取哪一个title，如果安装了多个不同版本内核或者安装了不用的操作系统，会产生多个title，0表示第一个，1第二个，以此类推。
timeout 开机等待用户的超时时间，单位为秒。在超时时间结束时，如果用户没有人为选择，则以default指定的title读取。
hiddenmenu：用于启动时隐藏菜单，除非在timeout之前按下任意键才能看到菜单。
title：定义引导项名称。
root：指定boot分区所在磁盘及分区，如：root (hd0,6)。
kernel：指定kernel文件所在绝对目录地址，如：kernel /vmlinuz-2.6.32-220.el6.x86_64 ，这里的/表示root(hd0,0)分区
initrd：指定ramdisk盘所在绝对目录地址，如：initrd /initramfs-2.6.32-220.el6.x86_64.img

GRUB分阶段启动:
stage1:第一个阶段,位于BootLoader,为了引导第二阶段
stage1_5:识别文件系统
stage2:加载启动设置等等,读取配置文件/boot/grub/grub.conf

GRUB修复:光盘启动,进入救援模式:
# chroot /mnt/sysimage
# grub-install --root-directory=/ /dev/sda
# grub
grub> root (hd0,0)
grub> setup (hd0)
grub> quit
# 准备GRUB配置文件
# exit
# reboot

为GRUB启动菜单添加密码:
# grub-crypt --sha-512 //生成加密密码
# vim /boot/grub/grub.conf,在hiddenmenu添加一行
password --encryped 生成的密文
为系统添加启动密码:
# grub-crypt --sha-512 //生成加密密码
# vim /boot/grub/grub.conf,在title中添加一行
password --encryped 生成的密文

Kernel、upstart init

Kernel
Linux内核与内核模块:
内核:/boot/vmlinuz-version
initramfs:/boot/initramfs-kernel_version
内核模块:/lib/modules/kernel_version/kernel
内核源码:/usr/src/kernels/kernel_version
内核版本:/proc/version
系统内核功能:/proc/sys/kernel

Linux关于内核的命令:
# lsmod:查看系统中加载的内核模块
结果解释:
module:模块的名称
size:模块的大小
userd by:此模块是否被其他模式使用(依赖关系)

init

init程序的类型：
SysV: init, CentOS 5
配置文件：/etc/inittab
Upstart: init, CentOS 6
配置文件：/etc/inittab, /etc/init/*.conf
Systemd：systemd, CentOS 7
配置文件：/usr/lib/systemd/system, /etc/systemd/system
systemV中的 init、upstart init，二者差异不大，centOS中的init称为systemd

init upstart 系统中的第一个进程
系统中第一个进程,PID是1,配置文件/etc/inittab
Sys V:init CentOS5:把所有的功能都集成到一个文件中/etc/inittab,启动速度非常慢
Upstart:CentOS6:采用事件驱动(event driven),把功能并行执行

Upstart 概念和术语
Upstart 的基本概念和设计清晰明确。UpStart 主要的概念是 job 和 event。Job 就是一个工作单元，用来完成一件工作，比如启动一个后台服务，或者运行一个配置命令。每个 Job 都等待一个或多个事件，一旦事件发生，upstart 就触发该 job 完成相应的工作。
Job:
Job 就是一个工作的单元，一个任务或者一个服务。可以理解为 sysvinit 中的一个服务脚本。有三种类型的工作：
task job:代表在一定时间内会执行完毕的任务，比如删除一个文件
service job:代表后台服务进程，比如 apache httpd。这里进程一般不会退出，一旦开始运行就成为一个后台精灵进程，由 init 进程管理，如果这类进程退出，由 init 进程重新启动，它们只能由 init 进程发送信号停止。它们的停止一般也是由于所依赖的停止事件而触发的，不过 upstart 也提供命令行工具，让管理人员手动停止某个服务；
Abstract job:仅由 upstart 内部使用，仅对理解 upstart 内部机理有所帮助。我们不用关心它。
除了以上的分类之外，还有另一种工作（Job）分类方法。Upstart 不仅可以用来为整个系统的初始化服务，也可以为每个用户会话（session）的初始化服务。系统的初始化任务就叫做 system job，比如挂载文件系统的任务就是一个 system job；用户会话的初始化服务就叫做 session job。

Job 生命周期:Upstart 为每个工作都维护一个生命周期。一般来说，工作有开始，运行和结束这几种状态。为了更精细地描述工作的变化，Upstart 还引入了一些其它的状态。比如开始就有开始之前(pre-start)，即将开始(starting)和已经开始了(started)种不同的状态，这样可以更加精确地描述工作的当前状态。
工作从某种初始状态开始，逐渐变化，或许要经历其它几种不同的状态，最终进入另外一种状态，形成一个状态机。在这个过程中，当工作的状态即将发生变化的时候，init 进程会发出相应的事件（event）。

Upstart 中 Job 的可能状态
Waiting:初始状态
Starting:Job 即将开始
pre-start:执行 pre-start 段，即任务开始前应该完成的工作
Spawned:准备执行 script 或者 exec 段
post-start:执行 post-start 动作
Running:interim state set after post-start section processed denoting job is running (But it may have no associated PID!)
pre-stop:执行 pre-stop 段
Stopping:interim state set after pre-stop section processed
Killed:任务即将被停止
post-stop:执行 post-stop 段

事件 Event
顾名思义，Event 就是一个事件。事件在 upstart 中以通知消息的形式具体存在。一旦某个事件发生了，Upstart 就向整个系统发送一个消息。没有任何手段阻止事件消息被 upstart 的其它部分知晓，也就是说，事件一旦发生，整个 upstart 系统中所有工作和其它的事件都会得到通知。

Event 可以分为三类: signal，methods 或者 hooks。
Signal 事件是非阻塞的，异步的。发送一个信号之后控制权立即返回。
Methods 事件是阻塞的，同步的。
Hooks 事件是阻塞的，同步的。它介于 Signals 和 Methods 之间，调用发出 Hooks 事件的进程必须等待事件完成才可以得到控制权，但不检查事件是否成功。
事件是个非常抽象的概念，下面我罗列出一些常见的事件，希望可以帮助您进一步了解事件的含义：
系统上电启动，init 进程会发送"start"事件
根文件系统可写时，相应 job 会发送文件系统就绪的事件
一个块设备被发现并初始化完成，发送相应的事件
某个文件系统被挂载，发送相应的事件
类似 atd 和 cron，可以在某个时间点，或者周期的时间点发送事件
另外一个 job 开始或结束时，发送相应的事件
一个磁盘文件被修改时，可以发出相应的事件
一个网络设备被发现时，可以发出相应的事件
缺省路由被添加或删除时，可以发出相应的事件

CentOS6上面Upstart大致的一个启动过程：
1.内核启动init,读取配置文件/etc/inittab,在CentOS6只定义了运行级别
2.系统初始化：（/etc/init/rcS.conf exec /etc/rc.d/rc.sysinit）
3.init找到/etc/inittab文件，确定默认的运行级别(X) （/etc/init/rcS.conf exec telinit $runlevel） 4.触发相应的runlevel事件(/etc/init/rc.conf exec /etc/rc.d/rc$RUNLEVEL)
5.开始运行/etc/rc.d/rc,传入参数X
6./etc/rc.d/rc脚本进行一系列设置，最后运行相应的/etc/rcX.d/中的脚本
7./etc/rcX.d/中的脚本按事先设定的优先级依次启动
8.最后执行/etc/rc.d/rc.local
9.加载终端或X-Window接口

/etc/rc.d/rc.sysinit 这个文件做了哪些工作：
1、获得网络环境
2、挂载设备
3、开机启动画面Plymouth（取替了过往的 RHGB）
4、判断是否启用SELinux
5、显示于开机过程中的欢迎画面
6、初始化硬件
7、用户自定义模块的加载
8、配置内核的参数
9、设置主机名
10、同步存储器
11、设备映射器及相关的初始化
12、初始化软件磁盘阵列（RAID）
13、初始化 LVM 的文件系统功能
14、检验磁盘文件系统（fsck）
15、磁盘配额(quota)
16、重新以可读写模式挂载系统磁盘
17、更新quota（非必要）
18、启动系统虚拟随机数生成器
19、配置机器（非必要）
20、清除开机过程当中的临时文件
21、创建ICE目录
22、启动交换分区（swap）
23、将开机信息写入/var/log/dmesg文件中

/etc/init/rc.conf:sysv运行级别
/etc/rc.d/存放每个运行级别所需要的服务,比如/etc/rc.d/rc3.d/目录定义的运行级别3所需要的服务
命名: K+数字+服务名
S+数字+服务器
K:kill结束服务
S:start开启服务
数字:代表启动结束的优先级,数字越小优先级越高
/etc/rc.d/rc.local:系统启动加载的最后一个脚本(用户的脚本)

sysv init:chkconfig:定义系统服务在每个级别的运行状态
chkconfig --list:查看系统中所有服务的状态
chkconfig --level 2345 httpd on
chkconfig --level 2345 httpd off

服务分类:
独立服务:应用程序自己控制
超级服务:依赖于xinetd进程来管理

控制服务：
service service_name start|stop|restart|reload|status
常见命令解释：
start:启动服务
stop:停止服务
restart:重新启动
reload:重新加载服务
status:查看服务状态

upstart 常见命令
initctl start|stop|restart|reload|status service_name

systemd

systemd特性
1.平行处理所有服务,加速开机流程:旧的init启动脚本是一项一项任务依序启动的模式,因此不相依的服务也是得要一个一个的等待.systemd可以让所有的服务同时启动,因此系统启动的速度变快了
2.一经要求就回应的on-demand启动方式:systemd全部就是仅有一只systemd服务搭配systemctl指令来处理,无须其他额外的指令来支援.不像systemV还要init,chkconfig,service...等等指令.此外,systemd由于常驻存储器,因此任何要求(on-demand)都可以立即处理后续的daemon启动的任务.
3.服务依赖性的自我检查:由于systemd可以自订服务相依性的检查,因此如果B服务是架构在A服务上面启动的,那当你在没有启动A服务的情况下仅手动启动B服务时,systemd会自动帮你启动A服务!
4.按照daemon功能分类:systemd管理的服务非常多,首先systemd先定义所有的服务为一个服务单位(unit),并将该unit归类到不同的服务类型(type)去.systemd将服务单位(unit)区分为service,socket,target,path,snapshot,timer等多种不同的类型(type),方便管理员的分类与记忆.
5.将多个daemons集合成为一个群组:如同systemV的init里头有个runlevel的特色,systemd亦将许多的功能集合成为一个所谓的target项目,这个项目主要在设计操作环境的建置,所以是集合了许多的daemons,也就是执行某个target就是执行好多个daemon的意思!
6.向下兼容旧有的init服务脚本:基本上,systemd是可以兼容于init的启动脚本的,因此,旧的init启动脚本也能够通过systemd来管理,只是更进阶的systemd功能就没有办法支援就是了.
7.systemd有些地方无法完全取代init!包括:在runlevel的对应上,大概仅有runlevel1,3,5有对应到systemd的某些target类型而已,没有全部对应；
8.全部的systemd都用systemctl这个管理程序管理,而systemctl支援的语法有限制,不像/etc/init.d/daemon就是纯脚本可以自订参数,systemctl不可自订参数.；

CentOS7启动流程:
lsinitrd /boot/initramfs-3.10.0-514.el7.x86_64.img //查看虚根文件系统
在内核载入完毕、进行完硬件侦测与驱动程序载入后，内核会启动第一个进程systemd, systemd 最主要的功能就是准备软件执行的环境，包括系统的主机名称、网络设定、语言设置、文件系统及其他服务的启动。 而所有的动作都会通过 systemd 的预设启动服务集合/etc/systemd/system/default.target设定。 另外， systemd 已经舍弃沿用多年的 system V 的 runlevel！
常见的操作环境 target 与兼容于 runlevel 的等级可以作为预设的操作环境 (default.target) 的主要项目有： multi-user.target 以及 graphical.target 这两个。当然还有rescue.target, emergency.target, shutdown.target 等等，以及 initrd.target！但是过去的 systemV 使用的是一个称为 runlevel (执行等级) 的概念来启动系统的，systemd 为了兼容于旧式的 systemV 操作行为， 所以也将 runlevel 与操作环境做个结合！你可以使用底下的方式来查询两者间的对应关系

# ll -d /usr/lib/systemd/system/runlevel*.target 
# yum -y install bash-completion  //补齐参数或选项
# systemctl list-dependencies graphical.target  //查看启动依赖关系
# systemctl list-dependencies mutli-user.target  //查看字符界面启动依赖关系

sysinit.target完成的功能：
1.特殊文件系统装置的挂载：包括 dev-hugepages.mount dev-mqueue.mount 等挂载服务，主要在挂载跟巨量存储器分页使用与讯息队列的功能。 挂载成功后，会在 /dev 底下建立 /dev/hugepages/, /dev/mqueue/ 等目录；
2.特殊文件系统的启用：包括磁碟阵列、网络磁碟 (iscsi)、LVM 档案系统、档案系统对照服务 (multipath) 等等，也会在这里被侦测与使用到！
3.开机过程的讯息传递与动画执行：使用 plymouthd 服务搭配 plymouth 指令来传递动画与讯息
4.日志式登录档的使用：就是 systemd-journald 这个服务的启用啊！
5.载入额外的核心模块：透过 /etc/modules-load.d/.conf 档案的设定，让核心额外载入管理员所需要的核心模块！
6.载入额外的核心参数设定：包括 /etc/sysctl.conf 以及 /etc/sysctl.d/.conf 内部设定！
7.启动系统的随机数产生器：随机数产生器可以帮助系统进行一些密码加密演算的功能
8.设定终端机 (console) 字形
9.启动动态装置管理员：就是udev

basic.target完整的功能：
1.载入 alsa 音效驱动程序；
2.载入 firewalld 防火墙：CentOS 7.x 以后使用 firewalld 取代 iptables 的防火墙设定，虽然最终都是使用 iptables 的架构， 不过在设定上面差很多。
3.载入 CPU 的微指令功能；
4.启动与设定 SELinux 的安全上下文
5.将目前的开机过程所产生的开机信息写入到 /var/log/dmesg 当中
6.由 /etc/sysconfig/modules/*.modules 及 /etc/rc.modules 载入管理员指定的模块！
7.载入 systemd 的 timer 功能；

systemd 启动 multi-user.target 下的服务:

 启动服务设定的脚本目录:
/usr/lib/systemd/system (系统预设的服务启动脚本设定)
/etc/systemd/system (管理员自己开发与设定的脚本设定)
而使用者针对主机的本机服务与服务器网络服务的各项 unit 若要 enable 的话，就是将它放到 /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ 这个目录底下做个链接，这样就可以在开机的时候去启动他。

与sys V兼容的rc.local操作:

 chmod +x /etc/rc.d/rc.local
 systemctl start rc-local
 systemctl enable rc-local