10. linux 系统启动流程

 

 

POST-->BIOS(Boot Sequence)-->MBR(bootloader,446)-->Kernel-->initrd-->(ROOTFS)/sbin/init(/etc/inittab)

POST：Power On Self Test 简称POST，加电自检

BIOS自检-->从BIOS中读取启动顺序-->读取MBR中的bootloader-->加载内核-->读取伪根-->读取根文件中的init

Step1 ：BIOS自检

步骤1：上电自检POST(Power-on self test)，主要负责检测系统外围关键设备（如：CPU、内存、显卡、I/O、键盘鼠标等）是否正常。例如，最常见的是内存松动的情况，BIOS自检阶段会报错，系统就无法启动起来；

 步骤2：步骤1成功后，便会执行一段小程序用来枚举本地设备并对其初始化。这一步主要是根据我们在BIOS中设置的系统启动顺序来搜索用于启动系统的驱动器，如硬盘、光盘、U盘、软盘和网络等。我们以硬盘启动为例，BIOS此时去读取硬盘驱动器的第一个扇区(MBR，512字节)，然后执行里面的代码。实际上这里BIOS并不关心启动设备第一个扇区中是什么内容，它只是负责读取该扇区内容、并执行。

至此，BIOS的任务就完成了，此后将系统启动的控制权移交到MBR部分的代码。

Step 2: 系统引导

我们首先来了解一下MBR，它是Master Boot Record的缩写。硬盘的0柱面、0磁头、1扇区称为主引导扇区。它由三个部分组成，主引导程序(Bootloader)、 硬盘分区表DPT（Disk Partition table）和硬盘有效标志（55AA），其结构图如下所示：

磁盘分区表包含以下三部分：

        1）、Partition ID  （5：延申  82：Swap   83：Linux   8e：LVM     fd：RAID）

        2）、Partition起始磁柱

        3）、Partition的磁柱数量

       通常情况下，诸如lilo、grub这些常见的引导程序都直接安装在MBR中。我们以grub为例来分析这个引导过程。

       grub引导也分为两个阶段stage1阶段和stage2阶段(有些较新的grub又定义了stage1.5阶段)。

Step 3:运行Grub，Grub最重要的功能就是根据配置文件加载kernel镜像

运行init

init 进程是系统所有进程的起点，你可以把它比拟成系统所有进程的老祖宗，没有这个进程，系统中任何进程都不会启动。

init 程序首先是需要读取配置文件 /etc/inittab。

运行级别

许多程序需要开机启动。它们在Windows叫做"服务"（service），在Linux就叫做"守护进程"（daemon）。

init进程的一大任务，就是去运行这些开机启动的程序。

但是，不同的场合需要启动不同的程序，比如用作服务器时，需要启动Apache，用作桌面就不需要。

Linux允许为不同的场合，分配不同的开机启动程序，这就叫做"运行级别"（runlevel）。也就是说，启动时根据"运行级别"，确定要运行哪些程序。

Linux系统有7个运行级别(runlevel)：

• 运行级别0：系统停机状态，系统默认运行级别不能设为0，否则不能正常启动
• 运行级别1：单用户工作状态，root权限，用于系统维护，禁止远程登陆
• 运行级别2：多用户状态(没有NFS)
• 运行级别3：完全的多用户状态(有NFS)，登陆后进入控制台命令行模式
• 运行级别4：系统未使用，保留
• 运行级别5：X11控制台，登陆后进入图形GUI模式
• 运行级别6：系统正常关闭并重启，默认运行级别不能设为6，否则不能正常启动

Step 4：系统初始化

Linux 将根据/etc/inittab中定义的系统初始化配置si：：sysini：/etc/rc.d/rc.sysinit执行/etc/rc.sysinit脚本，该脚本将会设置系统变量/网络配置。并启动swap，设定/proc，加载用户自定义模块。加载内核设置等。

Step 5：根据第三步读到的runlevel 值来启动对应的服务

如果值是3，就会运行/etc/rc3.d.如果值是5，就会运行/etc/rc5.d

Step 6 :运行/etc/rc.local

Step7：生成终端或X Windows 来等待用户登录

 其中：

在运行启动脚本的时候，其中K代表就脚本关闭。S代表启动相关服务 

参考：https://www.cnblogs.com/love3556/p/5908001.html

参考：https://www.runoob.com/linux/linux-system-boot.html