揭秘Linux（二）——操作系统引导与硬盘分区

通过前面的介绍想必大家对Linux有了个基础的了解，那么各位肯定该说是不是要装操作系统了，对不起让各位失望了，这次所讲解的是Linux运行原理与硬盘分区，这是重中之重啊！请一定要细细品读。

为了更好地了解Linux系统的运行原理，我们非常有必要的了解下系统启动的流程。

在按开机电源后，会听到机箱内发出“滴”的一声，接着屏幕上开始打印出一些字符，然后开始显示出图形界面，最后屏幕上会显示需要输入用户名、密码的登录界面。这是我们用户所能感到的，关句话说是看得见摸得着的，实际上计算机是如何启动到登录界面的呢？

其实，不管是Linux还是Windows，从用户感官上的体验而言，顺序都是基本相同的。

首先，计算机会加载BIOS，这是计算机上最接近硬件的软件，各家主板制造商都会开发适合自己主板的BIOS，而BIOS中一项很重要的功能就是对自身的硬件做一次“体检”，只有硬件没有问题，才能运行软件，这种通电后开始的“体检”的过程被称为“加电自检”，如果所有的硬件自检通过，一般都会发出一次“滴”的短声提示，说明硬件一切正常。

而如果有问题呢？当硬件真的出现了问题无法通过BIOS的“体检”将采用报警机制，这就是我们在个人计算机（PC机）中常见的长长短短的滴滴声。在发生报警的同时屏幕打印出大致的什么问题。

机器自检通过后，下面就要引导系统了。这个动作是BIOS设定的，BIOS默认会从硬盘上的第0柱面、第0磁道、第一个扇区中读取被称为MBR（即主引导记录）的东西，即主引导记录。一个扇区的大小是512字节，存放的内容是一段引导程序和分区信息，其中引导程序部分占用446字节，另外64字节是磁盘分区表DPT，最后两字节是MBR的结束位。这512字节的空间内容 是由专门的分区程序产生的，比如说Windows下的fdisk，或者Linux下的fdisk命令，所以它不依赖于任何操作系统，而MBR中的引导程序也是可以修改的，所以可以利用这个特性实现多操作系统共存。由于RedHat、CentOS默认会使用Grub作为其引导操作系统的程序，而Grub本身又比较大，所以常见的方式是在MBR中写入Grub的地址，这样系统实际会载入Grub作为操作系统的引导程序。

经过了上面的步骤，第三步就是顺理成章地运行Grub了。Grub最重要的功能就是根据其配置文件加载kernel（内核）镜像，并运行内核加载后的第一个程序/sbin/init，这个程序会根据/etc/inittab来进行初始化的工作。其实这里最重要的就是根据文件中设定的值来确定系统将会运行的runlevel（运行级就是操作系统当前正在运行的功能级别），默认的runlevel定义在“id:3:initdefault:”中，其中的数字3说明目前的运行级别定义为3

第四步，Linux将根据/etc/inittab中定义的系统初始化配置si::sysinit:/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。

第五步是根据第三步读到的runlevel值来启动对应的服务，如果值为3，就会运行/etc/rc3.d/下的所有脚本，如果值为5，就会运行/etc/rc5.d/下的所有脚本。

第六步将运行/etc/rc.local。

第七步会生成终端或X Window来等待用户登录。

可以简单总结成如下图所示

 

经过上述的一系列操作，用户就可以来到登录的界面，在输入用户名密码后就可登录到系统。

接下来我们说说Linux操作系统的runlevel，Linux的运行级别分为七个级别。分别用阿拉伯数组0~6来代替。

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

这七个运行级别中常用的有0、1、3，运行级别0可将操作系统快速关机，一般在需要马上关机，不计较数据丢失时可以使用（命令init 0）。运行级别1是单用户模式，常用在root密码忘记时可登录运行级别1上修改密码，另外还要说的是进入运行级别1不需要root密码就可以使用root权限，而运行级别3可以说是在日常中使用最广泛的一个运行级别，就是我们常说的命令行模式。

说完操作系统的启动流程，接下来就说说系统分区吧！

Linux跟windows在分区时最大的区别就是windows可以将硬盘分成很多个分区，但我们常用的是分为“四”个分区，为什么要将四引起来那，是因为真正在硬盘的角度说是“三”个分区，说到这很多人要犯迷糊了，你这有是四个分区又是两个分区到底说的是什么啊？

所谓分区其实就是对硬盘的一种格式化方式，在硬盘上分区基本上有三种形式：主分区、扩展分区、逻辑分区。

主分区：一个硬盘的也就是包含启动所必需的文件和数据的，要在硬盘上安装，则该硬盘必须得有一个。你可以理解为windows的C盘。一块硬盘主分区只能有4个。

：也就是除主分区外的分区，但它不能直接使用，必须再将它划分为若干个才行。

也就是我们平常在中所看到的D、E、F等盘。

说完分区再来说说分区格式，在windows中常用的分区格式是NTFS。

Linux中的分区格式ext4以及卷标等。

简单介绍完什么是分区及分区的种类和格式之后，我们来看看Linux的分区。

 

这个是我的一台实验机的分区列表，从最后一列可以看出分了三个区分别是/、/dev/shm、/boot。

/是根目录，几乎所有的文档和目录都挂载在/之下。

/boot可以理解为系统目录，相当于windows中的Program Files。

/dev/shm将在以后讲解。

那么到现在为止我们应该知道了Linux的启动流程、硬盘都有那几种分区形式、以及硬盘分区的格式。这些都是在真正学习Linux之前要掌握的基础知识，不明白读不懂没关心，在今后的文章中还会再次提到。

今天就到这里吧！