Linux开机启动过程（个人理解）

简述Linux启动过程

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1）BIOS开机自检

2）MBR引导

3）启动引导程序菜单（GRUB）

4）加载内核

5）加载虚拟文件系统加载函数模块

6）启动系统进程

/sbin/init

--->/etc/init/rcs.conf--->/etc/rc.d/rc.sysinit--->系统初始化
                                                    --->/etc/inittab--->/etc/init/rc.conf--->/etc/rc.d/rc-->/etc/rc[0-6]--->按照优先级启动和关闭脚本
                     --->/etc/rc.d/local--->登录界面--->输入用户名和密码登录系统

Linux启动过程详解（Centos6.X版本）

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一.BIOS开机自检

• 对基础硬件环境进行开机自检，如：cpu,HDD,Memory,主板等， 根据启动顺序（默认硬盘启动）进行启动，只有自检通过才会进行下一步动作

二.启动引导过程

• 系统启动后，会从硬盘0柱面0磁头1扇区（MBR主引导程序）读取引导启动程序（Boot loader)用于引导操作系统启动，当MBR加载到内存之后，BIOS讲控制权交给MBR(MBR中最主要的功能就是存储启动引导程序)
• 名词解释

1）柱面-Cylinders：硬盘有多个盘片（和光盘相似）组成，每个盘面被划分为数目相等的磁道，所以盘片都会从外向内进行磁道编号，最外侧的就是0磁道，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，这个圆柱称为磁盘的柱面

2）磁道-track:每个盘片在逻辑上有很多同心圆，最外面的同心圆为0磁道，每个同心圆称为磁道（硬盘的磁道密度非常高，通常盘面上有上千个磁道）

3）扇区-sector:将每个磁道分为若干个孤段，每个孤段就是一个扇区，扇区的大小是固定的512字节，也是磁盘的最小存储单位{1B（byte）=8位（bit）  1024字节=1MB）,GB-TB-PB-EB-ZB-YB-BB-NB-DB以此类推}，下图是MBR和扇区，磁道，柱面的逻辑抽象图（部分截图来自互联网）

4）MBR（Master Boot Record）主引导程序，占用一个扇区大小共512字节，其中启动引导程序（linux启动引导程序GRUB2）占用446字节，分区表占用64字节（每个分区项占用16字节，这也是为什么硬盘最大只能分四个主分区的原因），最后还有2字节的结束标识

三.加载内核及函数模块（驱动）

• 如果系统只有一个内核，则单系统直接启动
• 如果系统有多个内核（比如一个操作系统既安装了Linux系统，又安装了Windows系统，这种情况一般用于测试实验环境或者个人喜好，实际生产环境很少使用），开机界面则有多个选项让用户自行选择哪个内核进行启动
• linux内核是以压缩的形成保存在启动系统的/boot目录下（被启动引导程序调用加载在内存中），内核会先在内存中进行解压缩，解压缩完成之后，内核会再执行一次自检（linux一般更信任内核自检）内核的自检过程会记录在"/var/log/dmesg"文件中，启动引导程序加载内核之后，就需要内核加载硬件的驱动程序，一般情况下IDE接口的硬盘驱动都保存在内核中，可以直接调用（IDE硬盘基本淘汰）这时候有一个问题，如果内核加载了所有的驱动程序，那么内核会非常大，linux的解决方案是把常用的驱动加载在内核中，把不常用的驱动做成函数模块加载放在/boot/lib/modules文件中，需要的时候进行调用。

四.虚拟文件系统--initramfs

• 但是这里又有个新的问题，内核还不能识别硬盘如何去识别"/boot/lib/modules"文件呢？（/boot分区通过启动引导程序加载，不是由内核加载）这里引用了“虚拟文件系统-initramfs”通过虚拟文件系统加载基本的驱动加载在内核里，然后解压缩并在内存中仿真成一个根目录，并且这个仿真的文件系统能够提供一个可执行程序，通过该程序加载启动过程中所需要的内核模块，如：USB,sata硬盘驱动，RAID驱动（建立仿真目录，加载真正的硬件驱动），具体参考如下图
• 虚拟文件系统（initramfs）在/boot分区下，可以查看，它是一个压缩文件，可以使用file命令查看格式，然后进行压缩，查看发现非常类似系统的根目录，以下是详细过程

五.启动系统进程

系统启动的第一个进程/sbin/init，是其他所有进程的父进程，通过父进程调用“/etc/init/rcs.conf”,此进程有两个功能

（1）调用“/etc/rc.d/rc.sysinit”进行系统初始化（初始网络环境，挂着设备，初始硬件等等）则系统的基本功能具备

（2）调用“/etc/inittab”查看系统运行级别-->调用“/etc/init/rc.conf”-->调取--->“/etc/rc.d/rc”目录--->再调取“/etc/rc.d/rc[0-6]”文件执安装优先级启动和关闭脚步--->在登录系统界面之前在启动“/etc/rc.d/local”文件--->登陆界面--->输入用户名和密码登陆系统，以下是各文件详细参数：

• “/etc/inittab”文件--->启动运行级别
• “/etc/init/rc.conf”文件
• “/etc/rc.d/rc”目录及调取“/etc/rc.d/rc[0-6].conf”按照优先级启动和关闭脚步
• “/etc/rc.d/local”

以上是我个人的理解，如有不足，欢迎大家指正修改，相互学习，一起进步！