LINUX引导过程

作者: althea
LINUX引导过程
首先说明一下，这里讲的是LINUX引导经过的步骤，而不涉及KERNEL引导过程的内部
细节。希望本文能对初学LINUX的朋友有所帮助。

一、从BIOS到KERNEL
计算机在接通电源之后首先由BIOS进行自检，即进行所谓的POST（Power On Self 
Test），然后依据BIOS内设置的引导顺序从硬盘、软盘或CDROM中读入“引导块”。
如通常BIOS中设的引导顺序为C在最前面，那么就把C盘（第一个IDE硬盘）的第0柱面
，第0头的第1个扇区读入内存，然后跳到那里开始执行。这个扇区有一个大家熟悉的
名字——MBR（Main Boot Record）。换句话说，MBR里面存放的是一小段程序以及分
区表的数据。在使用WIN9X和DOS时，这里面放的代码就把分区表里标记为Active的分
区的第一个扇区（一般存放着操作系统的引导代码）读入内存并跳转到那里开始执行。

而在用LILO引导LINUX时，有两种选择：
  (1) 把LILO安装在MBR。这时就由BIOS直接把LILO代码调入内存，然后跳转执行
LILO。即
        BIOS——>LILO（在MBR中）——>KERNEL
  (2) 把LILO安装在LINUX分区，并把LINUX分区设为Active。这时，BIOS调入的是
WIN9X/DOS下的MBR代码，然后由这段代码来调入LILO的代码（位于活动分区的第一个
扇区）。即
        BIOS——>MBR——>LILO（在活动分区的第一个扇区）——>KERNEL
因为在读入及执行MBR时，操作系统还没有起来，所以只能用BIOS提供的INT13来进
行磁盘操作，而INT13只能读写硬盘1024柱面之前的数据，由此可知任何操作系统的引
导代码必须在1024柱面之前。对于LINUX来说，不管你使用方式(1)还是方式(2)启动，
都要保证KERNEL放在1024柱面之前。只有在KERNEL起来以后，才有读/写1024柱面以后
数据的能力。因为LINUX不使用INT13来进行硬盘操作。从上面我们也可以看到，不存在
什么“WIN95可以，而LINUX不可以”的问题，作为操作系统要能被正确引导，在现有
的BIOS下，它们的引导部分都必须在1024柱面之前。如果操作系统本身还是基于INT13
来进行磁盘操作的话，那么它也只能读/写1024柱面之前的数据。


二、从KERNEL到login prompt
在KERNEL起来之后，将生成第一个进程——init，实际上是执行了/sbin/init。ini
t的工作是根据/etc/inittab来执行相应的脚本进行系统初始化，如设置键盘、字体，
装载模块，设置网络，等等。

/etc/inittab文件的每一行包括四个域：
id:runlevels:action:process
runlevel是运行模式，通常为0-6。模式0是halt，模式6是reboot，模式1是单用户，
模式2/3是多用户，模式5是运行xdm以图形界面方式登录。id为标识符，通常为两个
字母。process为需要执行的程序或脚本。action包括有:
  (1) defaultinit —— 指定缺省的运行模式（runlevel）
  (2) sysinit —— 指定运行的第一个程序/脚本，此时runlevels域不起作用。
  (3) boot —— 在sysinit之后执行，runlevels域不起作用
  (4) bootwait —— 同boot，但init会等待该命令结束
  (5) once —— 在进入有runlevels指定的运行模式时运行
  (6) wait —— 同上，但init会等待该命令结束
  (7) respawn —— 在进入相应runlevel时执行，并且若该进程结束，init会再起
一个进程执行同样的命令
  (8) ctrlaltdel —— 指定在用户按下Ctrl-Alt-Del时执行的命令

对于Redhat来说，执行的顺序为：
/etc/rc.d/rc.sysinit            # 由init执行的第一个脚本
/etc/rc.d/rc $RUNLEVEL          # $RUNLEVEL为缺省的运行模式
/sbin/mingetty                  # 等待用户登录

三、/etc/rc.d/rc.sysinit及/etc/rc.d/rc
在Redhat中，/etc/rc.d/rc.sysinit主要做在各个运行模式中相同的初始化工作，包括：
  调入keymap以及系统字体
  启动swapping
  设置主机名
  设置NIS域名
  检查（fsck）并mount文件系统
  打开quota
  装载声卡模块
  设置系统时钟
等等。

/etc/rc.d/rc则根据其参数指定的运行模式来执行相应目录下的脚本。凡是以Kxx开
头的，都以stop为参数来调用；凡是以Sxx开头的，都以start为参数来调用。调用的
顺序按xx从小到大来执行。例如，假设缺省的运行模式是3，/etc/rc.d/rc就会按上
述方式调用/etc/rc.d/rc3.d/下的脚本。
值得一提的是，Redhat中的运行模式2、3、5都把/etc/rc.d/rc.local做为初始化脚
本中的最后一个，所以用户可以自己在这个文件中添加一些需要在其他初始化工作之
后，登录之前执行的命令。

四、init在等待/etc/rc.d/rc执行完毕之后（因为在/etc/inittab中/etc/rc.d/rc
的action是wait），将在指定的各个虚拟终端上运行/sbin/mingetty，等待用户的登
录。至此，LINUX的启动结束。

五、对于Slackware，作为sysinit的脚本是/etc/rc.d/rc.S，运行模式1的脚本是
/etc/rc.d/rc.K，运行模式2、3、4、5的脚本是/etc/rc.d/rc.M。另外，装载模块
的命令都集中在/etc/rc.d/rc.modules中，/etc/rc.d/rc.local为登录前执行的最
后一个脚本。