Linux 启动全过程解析

系统启动

1、系统加电

2、BIOS 自检 → 本地设备枚举和初始化

3、POST 代码从内存中清除，但运行时服务（runtime service）仍然留在内存。

4、BIOS 从 CMOS 的设置中找出第1/2/3 启动设备（可能有第4个），然后逐个尝试，

   并在第一个 ”active“状态的硬盘上读入其 MBR



第一阶段引导加载程序

1、MBR 实际上是由3个部分组成 ：主引导加载程序（master bootloader code，446 字节）、主分区表  （ppt）、magic nubmer （0xAA55）组成

   主分区表有4个记录，对应主分区1-主分区4，共64 字节。最后的 magic number 是 2 字节

2、主引导加载程序搜索主分区表，扫描全部4个分区记录，确保只有1个是被标为”active“ 的（用 fdisk 可以设置某个分区为 active 分区）。

   然后读入该分区的引导扇区（前512 字节）。active 分区一般是 C 盘或者 linux 的第一个分区

3、主引导加载程序的作用就是读入第2阶段的引导加载程序



第二阶段引导加载程序

1、第2阶段引导加载程序的目的是加载内核和 initrd 。GRUB 和 LILO 都是把 boot loader 程序分成两部分，一部分在 MBR ，一部分在”active" 分区的引导扇区

2、第2阶段引导加载程序被读入内存后，它读取 root() 命令给出的分区下的 grub/grub.conf ，显示一个菜单，供用户选择

3、GRUB 可以细分为3个阶段，中间的一个是 stage1.5 ，它跟在 stage1 的后面，目的是让 grub 能够识别文件系统的类型



内核

1、内核自解压

2、按照 bootloader 向它提供的 initrd 在内存中的地址，把 /dev/initrd 的内容拷贝到 /dev/ram ，并释放 /dev/initrd 所占用的内存

3、把 /dev/ram 按 rw 的模式挂载为初始根文件系统

4、执行其上面的 /linuxrc 或者 /init 脚本，目的是加载驱动模块

5、在 /linuxrc 和 /init 脚本中，会有 pivot_root （）或者 switchroot 把 /sysroot 下的真正根文件系统设备挂载到 / ，把初始根文件系统挂载到 /initrd 下

6、/linuxrc 和 /init 脚本的后面会 umount /initrd 下的初始根文件系统（即使没有完全卸载，也会在 /etc/rc.d/rc.sysinit 中把它们全部卸载）

7、接下来是启动 init 进程。在 2.4 内核中，这个步骤是由内核完成的。但在 2.6 内核中，这个步骤是由 /init 脚本完成的。


Init

1、init  首先执行 /etc/rc.d/rc.sysinit 进行系统的初始化

2、而 rc.sysint 会先执行 /etc/rc.d/init.d/functions ，获得一些有用的函数，例如 daemon（）、action （）、success（）、failure（）等

3、按照默认运行级别或者 grub 启动时的 kernel 行给出的运行级别运行 /etc/rcN.d/ 下的脚本，先执行 K 开头的（按从低到高），再执行S开头的（从低到高）

    这个过程“有可能”是通过执行 /etc/rc.d/rc 脚本实现的。因为 rc 脚本是为改变 runlevel 而做的，那么从关机（level 0）到 正常（level3/5）应该也算是

    一种特殊的改变 runlevel 的情况吧


4、按照 /etc/inittab 的要求在指定的虚拟控制台上创建 mingetty 进程，提示输入用户名和密码