Linux系统引导过程 -- 2019-08-08 20:40:08

Posted 2022-06-20 gqy02

原文: http://106.13.73.98/__/89/

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第一步 开机自检

根据主板Bios中的启动顺序，移交系统控制权。

当你打开计算机电源，计算机会首先加载BIOS信息，BIOS信息是如此的重要，以至于计算机必须在最开始就找到它。

这是因为BIOS中包含了CPU的相关信息、设备启动顺序信息、硬盘信息、内存信息、时钟信息、PnP特性等等。在此之后，计算机心里就有谱了，知道应该去读取哪个硬件设备了。
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第二步 MBR引导

众所周知，硬盘上第0磁道第一个扇区被称为MBR，也就是Master Boot Record，即主引导记录，它的大小是512字节，别看地方不大，可里面却存放了预启动信息、分区表信息。

系统找到BIOS所指定的硬盘的MBR后，就会将其复制到0×7c00地址所在的物理内存中。其实被复制到物理内存的内容就是Boot Loader，而具体到你的电脑，那就是lilo或者grub了。

换一种说法，首先会根据硬盘等个个扇区中MBR的设置，将系统控制权传递给包含操作系统引导文件的分区，或者直接根据MBR记录中的引导信息调用启动菜单。
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第三步 GRUB菜单

系统控制权传递给GRUB后，将会显示启动菜单，然后根据所选项或默认值加载Linux内核文件，最后将系统控制权转交给内核。

Boot Loader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核做好一切准备。

Boot Loader有若干种，其中Grub、Lilo和spfdisk是常见的Loader。

我们以Grub为例来讲解吧，毕竟用lilo和spfdisk的人并不多。
系统读取内存中的grub配置信息（一般为menu.lst或grub.lst），并依照此配置信息来启动不同的操作系统。
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第四步 加载内核

根据grub设定的内核映像所在路径，系统读取内存映像，并进行解压缩操作。此时，屏幕一般会输出“Uncompressing Linux”的提示。当解压缩内核完成后，屏幕输出“OK, booting the kernel”。
系统将解压后的内核放置在内存之中，并调用start_kernel()函数来启动一系列的初始化函数并初始化各种设备，完成Linux核心环境的建立。至此，Linux内核已经建立起来了，基于Linux的程序应该可以正常运行了。

默认的内核文件位于：/boot/vmlinux-版本信息。
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第五步 init进程初始化

init是Linux系统中所有进程的祖宗。Linux内核首先会将系统中的/sbin/init进程加载到内存中，这一步骤会读取/etc/inittab文件，并依据此文件来进行初始化工作。然后负责完成一系列的系统初始化过程。

/etc/inittab文件最主要的作用就是设定Linux的运行等级，其设定形式是:id:5:initdefault:”，这就表明Linux需要运行在等级5上。

Linux的运行等级设定如下

• 0：关机
• 1：单用户模式
• 2：无网络支持的多用户模式
• 3：有网络支持的多用户模式
• 4：保留，未使用
• 5：有网络支持有X-Window支持的多用户模式

• 6：重新引导系统，即重启
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  第六步 init进程执行rc.sysint

在设定了运行等级后，Linux系统执行的第一个用户层文件是/etc/rc.d/rc.sysinit脚本程序。

它做的工作非常多，包括设定PATH、设定网络配置/etc/sysconfig/network、启动swap分区、设定/proc等等。

如果你有兴趣，可以查看一下/etc/rc.d/rc.sysinit文件，里面的脚本够你看几天的。
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第七步 启动内核模块

具体是依据/etc/modules.conf文件或/etc/modules.d目录下的文件来装载内核模块。
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第八步 执行不同运行级别的脚本程序

根据运行级别的不同，系统会运行rc0.d到rc6.d中的相应的脚本程序，来完成相应的初始化工作和启动相应的服务。
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第九步 执行/etc/rc.d/rc.local

你如果打开了此文件，里面有一句话，读过之后，你就会对此命令的作用一目了然：

# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# You can put your own initialization stuff in here if you don’t
# want to do the full Sys V style init stuff.

rc.local就是在一切初始化工作后，Linux留给用户进行个性化设置的地方。你可以把你想设置和启动的东西放到这里。
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启动第十步 执行/bin/login程序，进入登录状态

此时，系统已经进入到了等待用户输入账户和密码的时候了，你已经可以用自己的帐号登入系统了。

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