Linux开机启动(bootstrap)上
Linux开机启动(bootstrap)
作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明。谢谢!
计算机开机是一个神秘的过程。我们只是按了开机键,就看到屏幕上的进度条或者一行行的输出,直到我们到达登录界面。然而,计算机开机又是个异常脆弱的过程,我们满心期望的登录界面可能并不会出现,而是一个命令行或者错误信息。了解计算机开机过程有助于我们修复开机可能出现的问题。
最初始阶段
当我们打开计算机电源,计算机会自动从主板的BIOS(Basic Input/Output System)读取其中所存储的程序。这一程序通常知道一些直接连接在主板上的硬件(硬盘,网络接口,键盘,串口,并口)。现在大部分的BIOS允许你从软盘、光盘或者硬盘中选择一个来启动计算机。
下一步,计算机将从你所选择的存储设备中读取起始的512 bytes(比如光盘一开是的512 bytes,如果我们从光盘启动的话)。这512 bytes叫做主引导记录MBR (master boot record)。MBR会告诉电脑从该设备的某一个分区(partition)来装载引导加载程序(boot loader)。Boot loader储存有操作系统(OS)的相关信息,比如操作系统名称,操作系统内核 (kernel)所在位置等。常用的boot loader有GRUB和LILO。
随后,boot loader会帮助我们加载kernel。kernel实际上是一个用来操作计算机的程序,它是计算机操作系统的内核,主要的任务是管理计算机的硬件资源,充当软件和硬件的接口。操作系统上的任何操作都要通过kernel传达给硬件。Windows和Linux各自有自己kernel。狭义的操作系统就是指kernel,广义的操作系统包括kernel以及kernel之上的各种应用。
(Linus Torvalds与其说是Linux之父,不如说是Linux kernel之父。他依然负责Linux kernel的开发和维护。至于Ubuntu, Red Hat, 它们都是基于相同的kernel之上,囊括了不同的应用和界面构成的一个更加完整的操作系统版本。)
实际上,我们可以在多个分区安装boot loader,每个boot loader对应不同的操作系统,在读取MBR的时候选择我们想要启动的boot loader。这就是多操作系统的原理。
小结:BIOS -> MBR -> boot loader -> kernel
kernel
如果我们加载的是Linux kernel,Linux kernel开始工作。kernel会首先预留自己运行所需的内存空间,然后通过驱动程序(driver)检测计算机硬件。这样,操作系统就可以知道自己有哪些硬件可用。随后,kernel会启动一个init进程。它是Linux系统中的1号进程(Linux系统没有0号进程)。到此,kernel就完成了在计算机启动阶段的工作,交接给init来管理。
小结: kernel -> init process
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