Linux 启动过程

##加载BIOS 不管计算机使用何种操做系统，启动的第一步必定是加载BIOS，利用BIOS肯定硬件信息，例如CPU，内存显卡，固然最重要的仍是储存信息和启动顺序，即从哪一个设备加载bootloader。 ##硬盘分区信息加载 传统的MBR：

众所周知，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，别看地方不大，可里面却存放了预启动信息、分区表信息。 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。其实被复制到物理内存的内容就是Boot Loader，而具体到你的电脑，那就是lilo或者grub了。

GPT:
GPT通常配合UEFI标准使用，而使用UEFI+GPT分区启动则必须专门为启动而建立一个大约256KB的分区来存储分区表信息。GPT分区在表头仍然会存放一个MBR兼容扇区，用来防止不支持GPT的硬盘管理工具错误识别并破坏硬盘中的数据，这个MBR也叫作保护MBR。在支持从GPT启动的操做系统中，这里也用于存储第一阶段的启动代码。在这个MBR中，只有一个标识为0xEE的分区，以此来表示这块硬盘使用GPT分区表。而后会加载256KB左右的EFI分区，官方名称叫Primary GPT header。从这里读取分区信息。
GPT详细资料

##引导程序 如今通常流行的Linux发行版通常都是使用GRUB2做为引导程序。GRUB2实际上是一个miniOS，用来初始化硬件设备、创建内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操做系统内核作好一切准备。而后会读取/boot/grub/grub.cfg配置文件，根据配置信息去硬盘中内核所在的分区加载引导内核。

##加载内核 根据grub设定的内核映像所在路径，系统读取内存映像，并进行解压缩操做。此时，屏幕通常会输出“Uncompressing Linux”的提示。当解压缩内核完成后，屏幕输出“OK, booting the kernel”。 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类设备，完成Linux核心环境的创建。至此，Linux内核已经创建起来了，基于Linux的程序应该能够正常运行了。

PS vmlinuz和initrd

• vmlinuz
  vmlinuz是可引导的、压缩的内核
• initrd
  全称boot loader initialized RAM disk，当前流行的Linux版本通常都采用模块化的内核,这种方式能够在不从新编译构建内核的情形下增长功能模块，可是若是你的Linux的root文件系统所在设备的驱动是一个模块(没有编译进内核映象),就不能被引导程序(例如loadlin)直接加载这时会用到initrd方式来启动你的Linux系统。（非必须）
  　　这种方式包括两个阶段:
  　　1)在一个RAM disk上创建一个临时的root文件系统,在这个RAM disk上包含着你须要的驱动模块
  　　2)载入所需驱动模块,挂载实际的root文件系统 ,启动Linux

##init初始化inittab
Linux如今有多种init系统，除了SysVinit，还有upstart（ubuntu），systemd（RHEL 7）和openrc（gentoo），这里只讨论普遍使用久经考验的SysVinit。像Systemd甚至已经颠覆了传统Linux运行等级的概念
内核文件加载之后，就开始运行第一个程序 /sbin/init，它的做用是初始化系统环境。
其实/etc/inittab文件最主要的做用就是设定Linux的运行等级，其设定形式是“：id:5:initdefault:”，这就代表Linux须要运行在等级5上。Linux的运行等级设定以下：
0：关机
1：单用户模式（用于系统维护，root从新设定等）
2：无网络支持的多用户模式
3：有网络支持的多用户模式
4：保留，未使用
5：有网络支持有X-Window支持的多用户模式
6：从新引导系统，即重启

PS 若是你设置成6，那你就开不了机了，开机就会重启。另外你也能够用init 6来重启，init 0来关机

##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，它作的工做很是多，包括设定PATH、设定网络配置（/etc/sysconfig/network）、启动swap分区、设定/proc等等，集中存放在/etc/rc.d/sysinit.

根据/etc/rc.d/sysinit的内容大体以下：

取得网络环境与主机类型：
读取网络配置档 /etc/sysconfig/network ，取得主机名称与默认通信闸 (gateway) 等网络环境。
测试与挂载内存装置 /proc 及 U盘 装置 /sys：
除挂载内存装置 /proc 以外，还会主动侦测系统上是否具备 usb 的装置， 如有则会主动加载 usb 的驱动程序，而且尝试挂载 usb 的文件系统。
决定是否启动 SELinux ：
SELinux 在此时进行一些检测， 而且检测是否须要帮全部的文件从新编写标准的 SELinux 类型 (auto relabel)。
启动系统的乱数产生器
乱数产生器能够帮助系统进行一些口令加密演算的功能，在此须要启动两次乱数产生器。
配置终端机 (console) 字形：
配置显示於启动过程当中的欢迎画面 (text banner)；
配置系统时间 (clock) 与时区配置：需读入 /etc/sysconfig/clock 配置值
周边设备的侦测与 Plug and Play (PnP) 参数的测试：
根据核心在启动时侦测的结果 (/proc/sys/kernel/modprobe ) 开始进行 ide / scsi / 网络 / 音效 等周边设备的侦测，以及利用以加载的核心模块进行 PnP 装置的参数测试。
使用者自订模块的加载
使用者能够在 /etc/sysconfig/modules/*.modules 加入自订的模块，则此时会被加载到系统当中
加载核心的相关配置：
系统会主动去读取 /etc/sysctl.conf 这个文件的配置值，使核心功能成为咱们想要的样子。
配置主机名称与初始化电源管理模块 (ACPI)
初始化软件磁盘阵列：主要是透过 /etc/mdadm.conf 来配置好的。
初始化 LVM 的文件系统功能
以 fsck 检验磁碟文件系统：会进行 filesystem check
进行磁碟配额 quota 的转换 (非必要)：
从新以可读写模式挂载系统磁碟：
启动 quota 功能：因此咱们不须要自订 quotaon 的动做
启动系统虚拟乱数产生器 (pseudo-random)：
清除启动过程中的缓存文件：
将启动相关资讯加载 /var/log/dmesg 文件中。

##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。若是你配置可initrd的话，这个步骤在加载内核过程当中也会执行一次。

##执行不一样运行级别的脚本程序 根据运行级别的不一样，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做和启动相应的服务。这几个脚本分别存放在/etc/rcX.d/中，X对应0到6

##执行/etc/rc.d/rc.local rc.local就是在一切初始化工做后，Linux留给用户进行个性化的地方。你能够把你想设置和启动的东西放到这里。注意必定要加上exit 0或者错误时返回相应的错误值。

##执行/bin/login程序 简单的说就是启动登录程序，也就是输入用户名密码登录了。