[Linux] 리눅스 시스템 부팅 & systemd 서비스 명령어 총정리

 

리눅스 부팅 

 

리눅스 부팅은 위와 같은 단계로 이루어진다.

 

1. 바이오스 단계

- 부팅 디스크의 첫 섹터의 마스터 부트 레코드 (MBR)를 이용하여 부트 로더를 로딩

 

2. 부트 로더 단계

- ISOLINUX 또는 GRUB에 의해 부팅이 시작됨

- 커널을 메모리에 로딩하고 제어권을 커널에 넘긴다.

 

위는 GRUB 부트 로더의 예시로, 하나의 컴퓨터에 여러 OS를 설치할 경우 아래에 더 많은 선택지가 주어진다!

 

 

3. 커널 초기화 단계

- 커널은 PID 0번인 swapper를 실행시킴

- swapper는 systemd(PID 1) 프로세스와 kthreadd(PID 2) 프로세스를 실행

 

4. systemd 서비스 단계

- 다양한 서비스를 위한 데몬 프로세스들을 생성하여 시작 

- /var/log/boot.log 파일 혹은 demsg 명령으로 부팅 당시 서비스 초기화 성공 여부를 검토할 수 있음!

 

systemd(PID 1), kthreadd(PID 2)

 

• 커널 스레드 데몬 (kthreadd)
  • 모든 커널 프로세스의 조상으로 다른 커널 프로세스들을 생성
  • 커널 프로세스들은 시스템이 부팅될 때 이 프로세스에 의해서 생성되고, 시스템이 종료할 때까지 백그라운드로 실행
• 커널 프로세스
  • 커널이 담당하는 메모리 관리, 스케줄링, 인터럽트 관리, 입출력 등을 주로 수행
• init : PID = 1 프로세스
  • 부팅 과정에서 /etc/inittab를 읽어 각종 서비스를 실행하는 역할을 담당
  • 자연스럽게 모든 프로세스의 조상이 됨
  • systemd에 의해 대체되어 더 이상 사용되지 않는다곤 하지만... 여전히 많이 사용 중이라 알아놔야 함

 

이렇게 systemd에 대체되어 더이상 사용되지 않는 것을 문구를 통해 확인할 수 있음!

 

• systemd: PID = 1 프로세스
  • init의 후계 프로세스
  • 다양한 서비스 데몬 시작, 프로세스들의 상태 유지, 시스템 상태 관리
  • RHEL 계열 뿐만 아니라 Debian 계열 등 많은 Linux 배포판에서 사용됨

 

• systemd 프로세스
  • 시스템을 시작하고 초기화하는 역할
  • systemd는 역사적인 이유로 /sbin/init 이름으로 링크됨
  • 보통 fork/exec를 반복적으로 수행하여 시스템 운영에 필요한 다양한 데몬 프로세스들을 새로 생성
  • systemd 프로세스는 많은 데몬 프로세스의 조상이 됨

 

init / systemd가 수행하는 작업들

• 서비스 데몬 프로세스
  • 서비스들을 위한 데몬 프로세스들이 생성됨
  • ex) httpd, smbd, sshd, crond
• gdm 프로세스
  • 그래픽 환경에서 사용자 이름과 비밀번호를 입력하여 로그인
• getty 프로세스
  • 로그인 프롬프트를 내고 키보드 입력을 감지
• login 프로세스
  • 사용자의 로그인 아이디 및 패스워드 검사
• shell 프로세스 (예: bash)
  • 시작 파일을 실행 후에 쉘 프롬프트를 내고 사용자 명령을 기다림

$ pstree 명령어를 통해 프로세스의 부모-자식 관계를 시각화

 

트리의 root node는 언제나 systemd인 것을 확인할 수 있다!

 

Linux run level : 리눅스 모드 결정

init에 의해 관리되는 전통적인 런 레벨 (run level)

 

우리가 보통 사용하고 있는 GUI 환경은 보통 run level 5를 갖고 있으며, text interface인 상용 서버는 보통 3번 run level 을 사용한다.

• $ runlevel
  • 시스템의 현재 부팅 레벨을 알려준다.
• # init [런 레벨]
  • 시스템 실행 도중 런레벨을 변경

예를 들어 런레벨을 5->3으로 변경하고 싶다면 $ sudo init 3 명령을 통해 1번, 2번 콘솔을 모두 텍스트 인터페이스로 변경할 수 있음 

 

이렇게 링크가 다 구현되어 있다!

• systemd로 지금 target (run level)을 변경하려면...
  • systemctl isolate multi-user 혹은 systemctl isolate runlevel3 명령 실행

 

• 현재의 기본 target 확인하기

 

 

• 새로운 기본 target 지정
  • # systemctl set-default [타겟명]

# systemctl set-default graphical.target
혹은
# systemctl set-default multi-user.target

 

 

systemctl 명령 사용법

 

• journalctl -x : -x 옵션은 과거의 로그부터 자세한 출력을 가져온다.
• journalctl -xe : e 옵션을 end의 약자로서 출력이 지금 시점부터 나온다.
• journalctl -xef : 로그가 실시간으로 출력된다.

systemctl start crond 와 같은 시작 명령을 한다고 서비스가 무조건 실행된다는 보장은 없다.

(오타, 메모리 부족, 권한 접근 문제 등...) 

따라서 systemctl status crond 등으로 실행 직후 상태를 확인하는 것이 필수!