linux开机启动过程

当你按电源开关开机时,电脑会首先去启动BIOS(基本输入输出系统),BIOS一般是集成在主板上的.

BIOS的工作

1.检测连接硬件,比如显卡,内存,磁盘等等,检测的目的是以后把这些设备信息提供给操作系统

2.寻找启动磁盘,每一种BIOS都会有开机启动菜单,可以在菜单里设置以哪个设备启动系统

比如:光驱,硬盘,网络等等,这个菜单可以设置多个选项,依照设置次序在设备上寻找启动信息

3.找到了启动硬盘,接着BIOS就会在磁盘上找启动扇区,找到内核启动系统.

1)先试着寻找第一个扇区,也就是主引导记录MBR(MasterBootRecord)

2)如果第一个扇区上没有没有存在操作系统,再去寻找标记为BOOT的分区.

不论是MBR还是BOOT分区,存储操作系统的空间都只有446字节;

如果没有在上面提到的位置找到操作系统的内核,那么BIOS就无法继续启动工作.

而我们的内核往往会大于446个字节,存放在磁盘的其他位置上,既然446装不下内核,又为了能顺利的找到放在其他位置上的内核,

人们想出了一个办法就在446字节里写了一个小程序,当BIOS试着启动操作系统时就会执行这个小程序,然后再由小程序来载入其他位置的内核.这个小程序就是启动载入器(bootloader)

二.BOOTLoader

linux的bootloader(上文提到的小程序)常见的有两种:lilogrub

因为lilo存在着一个1024柱面的限制,并且更改了磁盘上的启动信息文件后需要重新启动系统才能同步446字节的内容,因为lilo的缺陷,已经被grub所取代.现在的绝大多数类linux系统都采用grub做bootloader;

grub则没有了lilo各种限制,而且方便到能修改系统文件的启动内容就可以立刻与446内容同步.

那么我们就看看grub的内容它存在于/boot/grub中

GRUB有几个重要的文件，STAGE1、STAGE1.5、STAGE2

STAGE1：它只有512字节，通常放在MBR中，它的作用很简单，就是在系统启动时用于装载STAGE2并将控制权交给它。

STAGE2：GRUB的核心，所有的功能都是由它实现。

STAGE1.5：介于STAGE1和STAGE2之间，是它们的桥梁，因为STAGE2较大，通常都是放在一个文件系统当中的，但是STAGE1并不能识别文件系统格式，

所以才需要STAGE1.5来引导位于某个文件系统当中的STAGE2。根据文件系统格式的不同，STAGE1.5也需要相应的文件，如：e2fs_stage1_5，fat_stage1_5，分别用于识别ext和fat的文件系统格式。它存放于1-63的柱面之间.

引导顺序如下：STAGE1->;STAGE1.5->;STAGE2，

主要的配置文件时grub.conf

里面选项含义:

title:一个操作系统引动的标头,可以使多个

root:指明所需文件存在于哪个磁盘哪个分区上(hd0,0)表示第一个硬盘,第一个分区,可参考/boot/grub/device.map

kernel:内核文件的名字,并且会有一些加载内核时的参数or代表以只读方式加载

initrd:包含一些附加的驱动程序

三.内核启动

内核启动后会向bios查询电脑的所有硬件信息,然后自己接手下来管理这些设备,以便提供给linux使用

内核会试着驱动这些设备,这些设备的驱动一部分包含在内核中,叫做静态驱动,一部分以模块的方式(动态)存放文件系统中,由

于此时还未挂载任何文件系统,因此还不能使用文件系统中的模块,这里只能驱动在内核中存在的硬件驱动程序的对应设备.想驱动内核中未包含的硬件驱动就需要加载文件系统.

内核会尝试挂载根文件系统,根文件系统至少包含/etc/bin/sbin/lib/dev这5大目录

他们5个缺一不可.都会导致系统无法启动

顺利的挂载了根文件系统后,就会启动init服务

内核会按/sbin/init/etc/init/bin/init顺序寻找init程序,

如果找不到则内核报错这里存在一个参数init=/bin/sh如果启动时指定了则最后执行/bin/sh

而不会产生内核报错.也被称为快速启动,因为它忽略了很多启动初始化工作.

启动init的目的就是为了初始化系统环境,启动了init就证明了内核已经顺利启动,接下来就由init服务来建立linux使用环境

init做了什么?它会读取/etc/inittab文件,根据这个文件的信息来进行初始化工作.

会执行三个脚本/etc/rc.d/rc.sysinit/etc/rc.d/rc/etc/rc.d/rc.local

rc.sysinit主要的功能用来建立系统的基本环境

启动udevselinux子系统

udev负责产生/dev中的文件,selinux负责增强系统的安全性

设定核心参数sysctl-p加载/etc/sysctl.conf

设定系统时间将硬件时间设定为系统时间

加载键盘和交换分区swapon-a-e

设置主机名,挂载文件系统,并将根重新挂载为可读写的.

加载动态驱动模块

USB设备与RAID&LVM

卸载/initrd/目录

rc脚本设置启动级别linux中有许多不同的启动级别,不同的启动级别会制定不同的服务

应该使用rc.local脚本中因为S99local存在于rc[2-5].d中

三个RC脚本执行完毕后,就会建立虚拟主控制台执行/bin/login就提供了用户登陆界面了

如果是图形L5级别的话,会启动Xwindow登录界面

输入用户名和密码系统验证,然后会执行

/etc/profile

/etc/profile.d/*.sh$HOME/.bash_profile

/etc/bashrc

$HOME/.bashrc

启动级别

0关机

1单用户

2多用户模式但带网络但不能远程登录

3不受限多用户模式TUI

4保留

5图形模式

6重新启动

查看启动级别

#runlevel

N3

N是上次的级别,3是当前级别也就是说机器开机就是3级别

切换级别

第一项是要mount的存储装置的实体位置或者用卷标

第二项要挂到哪个目录位置

第三项指定要挂载的系统格式

第四项mount时要设定的状态，只读或defauls

第五项提供DUMP功能，在系统DUMP时需要BACKUP的标志位，其内定位置是0

第六项设定开机时文件系统是否要check

除了root的文件系统其必要的check为1其他视需要而定默认是0

LABEL=/boot/bootext3defaults12