linux 操作系統(tǒng)啟動流程

1、Linux系統(tǒng)啟動的基本過程和步驟：系統(tǒng)啟動的基本過程和步驟：Linux系統(tǒng)啟動過程大致按照如下步驟進行（這是一個簡述）：第一階段：BIOS啟動引導階段；在該過程中實現(xiàn)硬件的初始化以及查找啟動介質(zhì)；從MBR中裝載啟動引導管理器（GRUB）并運行該啟動引導管理第二階段：GRUB啟動引導階段；裝載stage1裝載stage1.5裝載stage2讀取bootgrub.conf文件并顯示啟動菜單；裝載所選的kernel和initrd文件到內(nèi)存中

2、；第三階段：內(nèi)核階段(kernel):運行內(nèi)核啟動參數(shù)；解壓initrd文件并掛載initd文件系統(tǒng)，裝載必須的驅(qū)動；掛載根文件系統(tǒng)第四階段：SysVinit初始化階段：啟動sbininit程序；運行rc.sysinit腳本，設(shè)置系統(tǒng)環(huán)境，啟動swap分區(qū)，檢查和掛載文件系統(tǒng)；讀取etcinittab文件，運行在etrc.drc.d中定義的不同運行級別的服務(wù)初始化腳本；打開字符終端16號控制臺打開圖形顯示管理的7號控制臺同時在上述過程中

3、各階段所需要讀取的文件和操作的對象：BIOS啟動引導階段GRUB啟動引導階段內(nèi)核階段initsysinit階段==================================================================================================Nonebootgrubgrub.confbootvmlinuzetcrc.drc.sysinitbootgrubstage1_5bo

4、otinitrdetcinittabbootgrubstage2etcrc.drc.detcrc.dinit.d（下面是詳細的過程）第一階段：系統(tǒng)上電開機后，主板BIOS（BasicInputOutputSystem）運行POST（Poweronselftest）代碼，檢測系統(tǒng)外圍關(guān)鍵設(shè)備（如：CPU、內(nèi)存、顯卡、IO、鍵盤鼠標等）。硬件配置信息及一些用戶配置參數(shù)存儲在主板的CMOS(ComplementaryMetalOxideSem

5、iconduct)上（一般64字節(jié)），實際上就是主板上一塊可讀寫的RAM芯片，由主板上的電池供電，系統(tǒng)掉電后，信息不會丟失。執(zhí)行POST代碼對系統(tǒng)外圍關(guān)鍵設(shè)備檢測通過后，系統(tǒng)啟動自舉程序，根據(jù)我們在BIOS中設(shè)置的啟動順序搜索啟動驅(qū)動器（比如的硬盤、光驅(qū)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等）。選擇合適的啟動器，比如通常情況下的硬盤設(shè)備，BIOS會讀的stage2，這個時候start.S讀取的是存放在boot分區(qū)BootSect的stage2。這種情況下就有一

6、個限制：因為start.S通過BIOS中斷方式直接對硬盤尋址（而非通過訪問具體的文件系統(tǒng)），其尋址范圍有限，限制在8GB以內(nèi)。因此這種情況需要將boot分區(qū)分在硬盤8GB尋址空間之前。假如是情形（2），我們將bootgrub目錄下的內(nèi)容清空，依然能成功啟動grub；假如是情形（1），將bootgrub目錄下stage2刪除后，則系統(tǒng)啟動過程中g(shù)rub會啟動失敗。這個地方經(jīng)常要進行的操作：是關(guān)于grub常用的幾個指令對應(yīng)的函數(shù)：grubr

7、oot(hd00)?root指令為grub指定了一個根分區(qū)grubkernelxen.gz2.6.1837.el5?kernel指令將操作系統(tǒng)內(nèi)核載入內(nèi)存grubmodulevmlinuz2.6.1837.el5xenroroot=devsda2?module指令加載指定的模塊grubmoduleinitrd2.6.1837.el5xen.img?指定initrd文件grubboot?boot指令調(diào)用相應(yīng)的啟動函數(shù)啟動OS內(nèi)核第三階段：

8、如階段2所述，grubboot指令后，系統(tǒng)啟動的控制權(quán)移交給kernel。Kernel會立即初始化系統(tǒng)中各設(shè)備并做相關(guān)配置工作，其中包括CPU、IO、存儲設(shè)備等。關(guān)于設(shè)備驅(qū)動加載，有兩部分：一部分設(shè)備驅(qū)動編入LinuxKernel中，Kernel會調(diào)用這部分驅(qū)動初始化相關(guān)設(shè)備，同時將日志輸出到kernelmessagebuffer，系統(tǒng)啟動后dmesg可以查看到這部分輸出信息。另外有一部分設(shè)備驅(qū)動并沒有編入Kernel，而是作為模塊形式

9、放在initrd（ramdisk）中。在2.6內(nèi)核中，支持兩種格式的initrd，一種是2.4內(nèi)核的文件系統(tǒng)鏡像imageinitrd，一種是cpio格式。以cpio格式為例，內(nèi)核判斷initrd為cpio的文件格式后，會將initrd中的內(nèi)容釋放到rootfs中。initrd是一種基于內(nèi)存的文件系統(tǒng)，啟動過程中，系統(tǒng)在訪問真正的根文件系統(tǒng)時，會先訪問initrd文件系統(tǒng)。將initrd中的內(nèi)容打開來看，會發(fā)現(xiàn)有bin、devetc、l

10、ib、procsys、sysroot、init等文件（包含目錄）。其中包含了一些設(shè)備的驅(qū)動模塊，比如scsiata等設(shè)備驅(qū)動模塊，同時還有幾個基本的可執(zhí)行程序insmodmodprobelvm，nash。主要目的是加載一些存儲介質(zhì)的驅(qū)動模塊，如上面所說的scsiideusb等設(shè)備驅(qū)動模塊，初始化LVM，把根文件系統(tǒng)以只讀方式掛載。initrd中的內(nèi)容釋放到rootfs中后，Kernel會執(zhí)行其中的init文件，這里的init是一個腳本，

11、由nash解釋器執(zhí)行。這個時候內(nèi)核的控制權(quán)移交給init文件處理，我們查看init文件的內(nèi)容，主要也是加載各種存儲介質(zhì)相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動。驅(qū)動加載后，會創(chuàng)建一個根設(shè)備，然后將根文件系統(tǒng)以只讀的方式掛載。這步結(jié)束后釋放未使用內(nèi)存并執(zhí)行switchroot，轉(zhuǎn)換到真正的根上面去，同時運行sbininit程序，開啟系統(tǒng)的1號進程，此后系統(tǒng)啟動的控制權(quán)移交給init進程。關(guān)于switchroot是在nash中定義的程序。LinuxKernel需要適