Linux啟動過程詳解
第一步:開機自檢,加載BIOS
第二步:讀取MBR
第三步:Boot Loader grub引導菜單
第四步:加載kernel內核
第五步:init進程依據inittab文件夾來設定運行級別
第六步:init進程執行rc.sysinit
第七步:啟動內核模塊
第八步:執行不同運行級別的腳本程序
第九步:執行/etc/rc.d/rc.local
第十步:執行/bin/login程序,啟動mingetty,進入登錄狀態
二、圖解開機過程
三、剖析啟動過程
第一步:開機自檢,加載BIOS
當我們打開計算機電源的時候,隨後會聽到滴的一聲,自檢開始,這個過程中主要是檢測我們的計算機硬件設備比如:CPU,內存,主板,顯卡,
第二步:讀取MBR
BIOS自檢,首先會在一個Boot Sequence程序中搜索可以讓系統啟動的引導設備(比如我們有時在BIOS中設置為從硬盤啟動,或者從CD-ROM啟動等等)
這時如果BIOS找不到可以引導的設備及相關程序後,便會啟動失敗,如果順序的找到了相關設備硬盤,那麽BIOS將把控制權交給啟動設備中的MBR(Master Boot Record)主引導記錄
MBR在大小為512字節,存放預啟動信息、分區表等信息,
第三步:Boot Loader grub引導菜單
在MBR程序中找到其前446字節的Boot Loader
Boot Loader 就是在操作系統內核運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序,我們可以初始化硬件設備、建立內存空間的映射圖,從而將系統的軟硬件環境帶到一個合適的狀態,以便為最終調用操作系統內核做好一切準備。
Boot Loader有若幹種,其中Grub、Lilo和spfdisk是常見的Loader。。
系統讀取內存中的grub配置信息(一般為menu.lst或grub.lst),並依照此配置信息來啟動不同的操作系統。
[root@iter ~]# cat /etc/grub.conf # grub.conf generated by anaconda # # Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file # NOTICE: You have a /boot partition. This means that # all kernel and initrd paths are relative to /boot/, eg. # root (hd0,0) # kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/sda3 # initrd /initrd-version.img #boot=/dev/sda default=0 timeout=5 splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz hiddenmenu password --md5 $1$cjB7p0q.$9fauA6mvALyXw96vmy.q41 title CentOS (2.6.18-348.12.1.el5) root (hd0,0) kernel /vmlinuz-2.6.18-348.12.1.el5 ro root=LABEL=/ initrd /initrd-2.6.18-348.12.1.el5.img title CentOS (2.6.18-308.el5) root (hd0,0) kernel /vmlinuz-2.6.18-308.el5 ro root=LABEL=/ initrd /initrd-2.6.18-308.el5.img
第四步:加載kernel內核
根據grub設定的內核映像所在路徑,系統讀取內存映像,並進行解壓縮操作。此時,屏幕一般會輸出“Uncompressing Linux”的提示。當解壓縮內核完成後,屏幕輸出“OK, booting the kernel”。
系統將解壓後的內核放置在內存之中,並調用start_kernel()函數來啟動一系列的初始化函數並初始化各種設備,完成Linux核心環境的建立。至此,Linux內核已經建立起來了,基於Linux的程序應該可以正常運行了。
從全局啟動歷程start_kernel開始,
內核完成的任務主要有:
硬件的特測
硬件驅動的初始化,
掛載根文件系統(根切換)
啟動init進程。
內核在系統啟動後的功能先提前介紹一下:
進程的調度,內存管理,文件系統的管理,硬件驅動,網絡等
內核自身初始化完成後開始下一步
第五步:init進程依據inittab文件夾來設定運行級別
內核被加載後,第一個運行的程序便是/sbin/init,該文件會讀取/etc/inittab文件,並依據此文件來進行初始化工作。
其實/etc/inittab文件最主要的作用就是設定Linux的運行等級,其設定形式是“:id:5:initdefault:”,這就表明Linux需要運行在等級5上。Linux的運行等級設定如下:
0:-halt 關機
1:-single user mode 單用戶模式
2:-Multi-user,without NFS無網絡支持的多用戶模式 類似於下面的run level3
3:-Full multi-user mode 有網絡支持的多用戶模式
4:-unused 保留,未使用
5:-X11 有網絡支持有X-Window支持的多用戶模式
6:- reboot 重新引導系統,即重啟
cat /etc/inittab 查看/etc/inittab相關設定
第六步:init進程執行rc.sysinit
在設定了運行等級後,Linux系統執行的第一個用戶層文件就是/etc/rc.d/rc.sysinit腳本程序,它做的工作非常多,包括設定PATH、設定網絡配置(/etc/sysconfig/network)、啟動swap分區、設定/proc等等。如果你有興趣,可以到/etc/rc.d中查看一下rc.sysinit文件,裏面的腳本夠你看幾天的
第七步:啟動內核模塊
具體是依據/etc/modules.conf文件或/etc/modules.d目錄下的文件來裝載內核模塊。
第八步:執行不同運行級別的腳本程序
根據運行級別的不同,系統會運行rc0.d到rc6.d中的相應的腳本程序,來完成相應的初始化工作和啟動相應的服務
第九步:執行/etc/rc.d/rc.local
你如果打開了此文件,裏面有一句話,讀過之後,你就會對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後,Linux留給用戶進行個性化的地方。你可以把你想設置和啟動的東西放到這裏。
第十步:執行/bin/login程序,啟動mingetty,進入登錄狀態
簡述開機系統啟動過程
1.開機BIOS自檢
2.MBR引導
硬盤0柱面0磁道1扇區的前446byte
3.grub引導菜單
cat /etc/grub.conf
4.加載內核kernel
5.啟動init進程
[root@dingjian rc.d]# ps -ef|grep init
root 1 0 0 Oct23 ? 00:00:02 init [3]
6.讀取inittab文件,執行rc.sysinit.rc等腳本
/etc/inittab
/etc/rc.d/rc.sysinit
/etc/rc.d/rc3.d/ <==文本模式
7.啟動mingetty.進入系統登陸界面
Linux啟動過程詳解