linux：系统启动流程

系统启动流程

本文基于CentOS6 版本

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黑色部分为主流程分支，蓝色部分为详细流程分支，绿色部分是注释部分

第一步－－加载BIOS
打开计算机电源，计算机会首先加载BIOS信息,主要负责检测系统外围关键设备（如：CPU、内存、显卡、I/O、键盘鼠标等）是否正常。例如，最常见的是内存松动的情况，BIOS自检阶段会报错，系统就无法启动起来；根据我们在BIOS中设置的系统启动顺序来搜索用于启动系统的驱动器，如硬盘、光盘、U盘、软盘和网络等。我们以硬盘启动为例，BIOS此时去读取硬盘驱动器的第一个扇区(MBR，512字节)，然后执行里面的代码。实际上这里BIOS并不关心启动设备第一个扇区中是什么内容，它只是负责读取该扇区内容、并执行。

第二步－－读取MBR
硬盘上第0磁道第一个扇区被称为MBR，也就是Master Boot Record，即主引导记录，它的大小是512字节。

它由三个部分组成:

　　　　　　主引导程序(Bootloader)

　　　　　　硬盘分区表DPT（Disk Partition table）

　　　　　　硬盘有效标志（55AA）.

系统找到BIOS所指定的硬盘的MBR后，就会将其复制到0×7c00地址所在的物理内存中

第三步－－Boot Loader

通常情况下，诸如lilo、grub这些常见的引导程序都直接安装在MBR中。

我们以grub为例来分析这个引导过程。

Boot Loader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核做好一切准备。

系统读取内存中的grub配置信息（一般为menu.lst或grub.lst），并依照此配置信息来启动不同的操作系统。

第四步－－加载内核

它首先会去解析grub的配置文件/boot/grub/grub.conf，然后加载内核镜像到内存中，并将控制权转交给内核。

vim /boot/grub/grub.conf

default=1
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu
password=123456
 #password --md5 $1$XEWYA/$5HUOCImxTf4UwpYQGMlue/ md5密码123456
 #password --sha-256 $5$hwX.zwZ7EMcJW0Tu$GaZZGQzvAAPfSUpK5mW.Jq3v4hZ/1IludjcWmjwPMT3 sha密码123456
 title CentOS (2.6.32-642.13.1.el6.i686.debug)
        root (hd0,0)
        kernel /vmlinuz-2.6.32-642.13.1.el6.i686.debug ro root=UUID=a298ed8b-f1b6-409b-a17c-59e72d401964 rd_NO_LUKS  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_MD crashkernel=auto
 LANG=zh_CN.UTF-8 rd_NO_LV    M rd_NO_DM
        initrd /initramfs-2.6.32-642.13.1.el6.i686.debug.img
 title CentOS (2.6.32-642.13.1.el6.i686)
        root (hd0,0)
        kernel /vmlinuz-2.6.32-642.13.1.el6.i686 ro root=UUID=a298ed8b-f1b6-409b-a17c-59e72d401964rd_NO_LUKS  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_MD crashkernel=auto
 LANG=zh_CN.UTF-8 rd_NO_LVM rd_N    O_DM
       root (hd0,0)

根据grub设定的内核映像所在路径，系统读取内存映像，并进行解压缩操作。
系统将解压后的内核放置在内存之中，并调用start_kernel()函数来启动一系列的初始化函数并初始化各种设备，完成Linux核心环境的建立。至此，Linux内核已经建立起来了。

　　

第五步－－用户层init依据inittab文件来设定运行等级

内核被加载后，第一个运行的程序便是/sbin/init，该文件会读取/etc/inittab文件，并依据此文件来进行初始化工作。
其实/etc/inittab文件最主要的作用就是设定Linux的运行等级。

Linux的运行等级设定如下：

vim /etc/inittab

Default runlevel. The runlevels used are:　　　　　　　　　　
 #   0 - halt (Do NOT set initdefault to this)　　　　　　　　　　0：关机
 #   1 - Single user mode　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1：单用户模式
 #   2 - Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not have networking)　　　　2：无网络支持的多用户模式
 #   3 - Full multiuser mode　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3：有网络支持的多用户模式
 #   4 - unused　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4：保留，未使用
 #   5 - X11　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　5：有网络支持有X-Window支持的多用户模式
 #   6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)　　　　　　　　　　6：重新引导系统，即重启
 # 
 id:3:initdefault:  　　　　开机启动级别

第六步－－init进程执行rc.sysinit
在设定了运行等级后，Linux系统执行的第一个用户层文件就是/etc/rc.d/rc.sysinit脚本程序，它做的工作非常多，包括设定PATH、设定网络配置（/etc/sysconfig/network）、启动swap分区、设定/proc等。

第七步－－启动内核模块
具体是依据/etc/modules.conf文件或/etc/modules.d目录下的文件来装载内核模块。

第八步－－执行不同运行级别的脚本程序
根据运行级别的不同，系统会运行rc0.d到rc6.d中的相应的脚本程序，来完成相应的初始化工作和启动相应的服务。

第九步－－执行/etc/rc.d/rc.local

rc.local就是在一切初始化工作后，Linux留给用户进行个性化的地方。可以把想设置和启动的东西放到这里。

第十步－－执行/bin/login程序，进入登录状态
系统已经进入到了等待用户输入username和password的时候了，