解析Linux系统启动的引导流程
linux是*开源软件,在linux里一切都是文件,不管是命令,操作等等都是以文件形式保存,这篇博客来记录linux启动时的引导流程是通过哪写文件来完成的.
使用的linux版本是centos5,centos和ubuntu都是自己联系使用时的较理想版本.
下面以centos5.5版本为例,介绍linux的引导流程,具体流程如下:
下面详细介绍每一步:
1）第一步firmware固件自检，主要是进行cmos/bios对硬件进行post加电自检，在物理层次上对硬件进行检测是否正常。例如检查硬盘是否插好等。
2）第二步读取硬盘中mbr的bootloader，自启动程序，linux下常用的自启动程序是grub。这一步主要的功能是载入内核。内核存放在/boot目录下
3）第三步就是载入的内核kernel的过程，
主要功能是：1、驱动硬件，kernel中含有大量驱动程序。2、启动init进程。
4）init进程，主要是读取/etc/inittab文件，执行缺省运行级别，从而继续引导。需要注意的是init京城的pid恒为1，是所有进程的父进程,而init进程的负景程是0,为内核调度器kernel scheduler。
5）/etc/inittab 定义了初始化的操作。
命令主要格式是：id: runlevels : action : process
其中，如上图红框中所示
1、run-levels运行级别有7个，0—6分别如下：
0 —— halt 关机
1 —— single user mode 单用户模式
2 —— multiuser，withoutnfs 多用户模式但不带网络（text模式）
3 —— full multiuser mode 完整功能的多用户模式（text模式）
4 —— unused 预留
5 —— x11 图形化多用户模式
6 —— reboot 重启
可以根据这7个运行级别来进行切换
命令为：查看当前运行级别 #runlevel、 切换运行级别 #init[0 |1 |2 |3 |4 |5 |6]
2、而acion中也有几个比较重要的取值：
1 initdefault：指定系统缺省启动的运行级别,如上图中标出,通常用于修复，比如我们要进入单用户模式，则可以将其设置为1,不可将默认设置为0或6,否则无法启动.
2sysinit：系统启动执行process中指定的命令
由inittab文件内容可以看出，没有设置运行级别,即为无论是哪个运行级别，都会执行/etc/rc.d/rc.sysinit
6）initdefault,如第五步所说到的，主要是读取/etc/inittab中的信息，判断缺省的运行级别是什么。
7）/etc/rc.d/rc.sysinit
在inittab文件中运行到第21行,变是启动这个脚本。完成系统服务程序的启动，如系统环境变量的设置、设置系统时钟、加载字体、检查加载文件系统、生成系统启动信息日志文件等。由于是基础服务，因为其run-level设置为空：：即任何级别，action设置为sysinit。即该脚本在任何运行级别下都要启动，以完成基础服务的启动
8）基础服务启动后，会执行/etc/rc.d/rc这个脚本
加载完基础服务后，就要根据不同的运行级别去启动相对应的下的目录，它的工作原理是先去判断系统的默认运行级别即第6步中的东西，然后再执行相应的rcn.d目录下的服务启动脚本如图
9）执行/etc/rc.d/rcn.d目录下的服务启动脚本
看下该目录下的内容：
其中s表示要启动的脚本,k表示要关闭的脚本
数字表示启动顺序，数值小的优先.主要是对一些服务的管理
在这一步里,需要说明一下/etc/rc.d/init.d这个目录,这个目录里放的脚本是真正的脚本,而rcn.d里放置的都是init.d目录里的软连接,也就是说所有rcn.d里的文件最终都需要来init.d里找真正的脚本
看一下具体细节:
执行到这一步,界面就会提示输入用户名和密码了,也就是说系统已经起来了,输入用户名和密码的过程后面再说,这次的引导流程就结束了
最后需要说明的是,linux的引导流程的思想大致相同,但细节因为版本的问题,在配置文件的名字或者是位置都不尽相同,此次我用的是centos版本,而ubuntu版本是没有inittab文件和grup.conf文件的,所以如果有兴趣,大家可以按照这种思路去探索探索.
ps：关于grub
gnu grub（简称“grub”）是一个来自gnu项目的启动引导程序。grub是多启动规范的实现，它允许用户可以在计算机内同时拥有多个操作系统，并在计算机启动时选择希望运行的操作系统。grub可用于选择操作系统分区上的不同内核，也可用于向这些内核传递启动参数。
gnu grub的前身为grand unified bootloader。它主要用于类unix系统；同大多linux发行版一样，gnu系统也采用gnu grub作为它的启动器。solaris从10 1/06版开始在x86系统上也采用gnu grub作为启动器。
grub可动态配置；它在启动时加载配置信息，并允许在启动时修改，如选择不同的内核和initrd。为此目的，grub提供了一个简单的类似bash的命令行界面，它允许用户编写新的启动顺序。
grub非常轻便。它支持多种可执行格式；它除了可适用于支持多启动的操作系统外，还通过链式启动功能支持诸如windows和os/2之类的不支持多启动的操作系统。grub支持所有的unix文件系统，也支持windows适用的fat和ntfs文件系统，还支持lba模式。grub允许用户查看它支持的文件系统里文件的内容。
grub具有多种用户界面。多数linux发行版利用grub对图形界面的支持，提供了定制的带有背景图案的启动菜单，有时也支持鼠标。通过对grub的文字界面的设定，可以通过串口实现远程终端启动。
grub可以从网络上下载操作系统镜像，因此可以支持无盘系统。grub支持在启动操作系统前解压它的镜像。
与其它启动器不同，grub可以通过grub提示符直接与用户进行交互。载入操作系统前，在grub文本模式屏幕下键入c键可以进入grub命令行。在没有作业系统或者有作业系统而没有"menu.lst"文件的系统上，同样可以进入grub提示符。通过类似bash的命令，grub提示符允许用户手工启动任何操作系统。把合适的命令记录在"menu.lst"文件里，可以自动启动一个操作系统。
grub拥有丰富的终端命令，在命令行下使用这些命令，用户可以查看硬盘分区的细节，修改分区设置，临时重新映射磁盘顺序，从任何用户定义的配置文件启动，以及查看grub所支持的文件系统上的其它启动器的配置。因此，即便不知道一台电脑上安装了什么，也可以从外部设备启动一个操作系统。
grub采用滚动屏幕选择想要启动的操作系统。通过向"menu.lst"文件中添加相关信息，grub可以控制150或者更多的启动选项，在启动时用方向键进行选择。
通过链式启动，一个启动器可以启动另一个启动器。grub通过2到3行的命令就可以从dos、windows、linux、bsd和solaris系统启动。
尽管grub为类unix系统进行了编译和打包，但也有供dos和windows使用的grub。grub也可以不附带任何操作系统而作为孤立系统安装。从cd上启动时运用grub需要1个文件，而从软盘、硬盘和usb设备上启动时需要2个文件。这些文件可以在任何支持grub的linux cd上找到，用户可以很容易的找到它们。