【Linux系统引导过程】_ios


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。


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。


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。


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


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

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。


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。


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.drc6.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。


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。


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。