Linux系統啟動流程
Linux系統啟動流程
Linux系統啟動流程圖
1、加電自檢
上電自檢POST，主要負責檢測系統外圍關鍵設備（如：CPU、內存、顯卡、I/O、鍵盤鼠標等）是否正常, 自檢完成後從BIOS中設置的系統啟動順序來搜索用於啟動系統的驅動器
2、grub引導
（1）grub引導第一階段(stage1)：運行Boot Loader主程序，這個主程序必須被安裝在啟動區，即MBR（即硬盤的0磁道0扇區）。因為MBR空間有限，因此在MBR當中僅安裝Boot Loader的最小主程序，並沒有Boot Loader的相關配置文件。
（2）grub引導第二階段（stage1.5）:在MBR隨後的扇區中存放，主要用於與stage2所在分區的文件系統交互。
（3）grub引導第三階段（stage2）:通過Boot Loader加載所有配置文件及相關的環境變量參數信息，這些配置文件及相關的環境變量參數都存放在磁盤分區的/boot/grub目錄下（如果系統grub沒有被修復過，此目錄下除grub.conf文件外，其他文件都是非必須的）。如下圖所示
/boot/grub目錄下配置文件
主要的配置文件grub.conf及相關說明：
grub.conf的配置
1）default=0（第十行）：表示默認的啟動條目，0表示第一個title系統
2）timeout=5（十一行）：表示可供選擇的等待時間，在等待時間內如果按下任意鍵，則會進入啟動條目的選擇界面，如果不按則按默認的啟動條目啟動
3）splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz：定義的啟動時的背景圖片信息（可以修改）。（hd0,0）表示存放於第一塊磁盤的第一塊分區
4）hiddenmenu：啟動時是否顯示啟動菜單，默認在等待時間內不操作，是不顯示的，如果想要顯示，可以將此行註釋掉。
5）title CentOS 6(2.6.32-642.el6.x86_64)：顯示啟動菜單的標題
6）root (hd0,0)：表示內核文件存放的位置，這裏指定的是分區位置，而非根目錄。
7）16行內容：內核的名稱以及一些啟動時的核心參數，root=UUID=68b0f8ab-7ccc-4fc4-8bbc-a992f91e9847表示根目錄，由於啟動過程中需要掛載根目錄，因此就要指定根目錄所在的分區。
8）initrd：指定虛擬文件系統，主要通過此處的虛擬文件系統加載根目錄，掛載真正的根目錄。
3、加載內核
當BootLoader讀取內核文件以後，接下來就會將內核文件解壓後裝載到內存中，然後根據內核提供的功能開始測試與加載各個設備（如CPU、硬盤、網卡）。此時內核已經完全接管了BIOS的工作，所以，此處的檢測與加載內核是完全不同的。
但是此時的內核還沒加載到硬盤，無法去讀取系統上的內核文件；如果去掛載硬盤，由於硬盤的驅動程序都存在於硬盤上，無法去加載。所以此處通過虛擬文件系統/boot/initramfs來解決解決硬盤的掛載問題。
同樣，虛擬文件系統initramfs也是通過“Boot Loader”將其加載內存當中，然後虛擬文件也被加載到內存，然後此文件被解壓在內存中模擬一個根文件系統，這個根文件系統能夠模擬一個可以運行的程序，通過這個根文件系統去加載所需要的硬盤（包括RAID、LVM）驅動模塊，最後以只讀的方式去掛載真正的根目錄。掛載完成後通過/sbin/init來執行後續的正常啟動。
4、通過/sbin/init進程初始化系統
內核、硬件及驅動信息加載完成後，內核會呼叫控制的第一個執行程序/sbin/init,init程序主要功能就是準備軟件運行環境。
（1）先去獲取/etc/inittab中的系統運行級別
系統的運行級別
系統的運行級別：
1）0：關閉所有的服務，關機
2）1：維護模式，單用戶模式，次級別允許root用戶直接登錄不需要認證。
3）2：維護模式，多用戶模式，會啟動網絡功能，但不支持NFS
4）3：正常級別，完全多用戶模式，文本界面。
5）4：預留級別
6）5：正常級別，完全多用戶模式，文本界面
7）6：關閉所有服務，重啟
（2）使用/etc/rc.d/rc.sysinit進行系統初始化
初始化動作：
1）根據配置文件中的設定來設置主機名，即讀取/etc/sysconfig/network文件中的HOSTNAME行
2）打印文本歡迎信息
3）激活selinux和udev
4）掛載所有定義在/etc/fstab文件中的文件系統
5）激活swap分區
6）檢測根文件系統，並實現以讀寫方式重新掛載。
7）設置系統時鐘
8）根據/etc/sysctl.conf文件設定內核參數的值
9）激活LVM和RAID設備
10）加載額外的設備驅動程序
11）清理操作
（3）對讀取到的運行級別下的服務進行操作（/etc/rc.d/rc.[runlevel]）
通過/etc/rc.d/rc.sysinit初始化系統完成以後，此時，系統就已經順利開始工作了，但是需要啟動一些當前系統運行級別需要運行的服務。這裏就通過在/etc/inittab中所獲取的運行級別來操縱/etc/rc.d/rc[runlenel].d/目錄下的所有軟連接來啟動或關閉服務；所有以S開頭的，都被傳遞start參數以啟動，以K開頭的，都被傳遞stop參數以停止。
（4）啟動用戶自定義引導程序（/etc/rc.local）
運行用戶寫在/etc/rc.local中的命令
（5）啟動終端，調用用戶登錄文件
啟動終端，調用用戶登錄文件，如果是5級別，則啟動圖形化界面。
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