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Linux启动过程详细介绍

程序员文章站 2022-04-25 17:00:47
linux启动过程详细介绍 启动第一步--加载bios 当你打开计算机电源,计算机会首先加载bios信息,bios信息是如此的重要,以至于计算机必须在最开始就找...

linux启动过程详细介绍

Linux启动过程详细介绍

启动第一步--加载bios

当你打开计算机电源,计算机会首先加载bios信息,bios信息是如此的重要,以至于计算机必须在最开始就找到它。这是因为bios中包含了cpu的相关信息、设备启动顺序信息、硬盘信息、内存信息、时钟信息、pnp特性等等。在此之后,计算机心里就有谱了,知道应该去读取哪个硬件设备了。

启动第二步--读取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。

启动第三步--boot loader

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,我们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。
boot loader有若干种,其中grub、lilo和spfdisk是常见的loader。
我们以grub为例来讲解吧,毕竟用lilo和spfdisk的人并不多。
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。

启动第四步--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,并进行解压缩操作。此时,屏幕一般会输出“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,基于linux的程序应该可以正常运行了。

启动第五步--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,其设定形式是“:id:5:initdefault:”,这就表明linux需要运行在等级5上。linux的运行等级设定如下:
0:关机
1:单用户模式
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:重新引导系统,即重启
关于/etc/inittab文件的学问,其实还有很多

启动第六步--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等等。如果你有兴趣,可以到/etc/rc.d中查看一下rc.sysinit文件,里面的脚本够你看几天的

启动第七步--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。

启动第八步--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。

启动第九步--执行/etc/rc.d/rc.local

你如果打开了此文件,里面有一句话,读过之后,你就会对此命令的作用一目了然:
# this script will be executed *after* all the other init scripts.
# you can put your own initialization stuff in here if you don't
# want to do the full sys v style init stuff.
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。你可以把你想设置和启动的东西放到这里。

启动第十步--执行/bin/login程序,进入登录状态

此时,系统已经进入到了等待用户输入username和password的时候了,你已经可以用自己的帐号登入系统了。:)
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漫长的启动过程结束了,一切都清静了…
其实在这背后,还有着更加复杂的底层函数调用,等待着你去研究…本文就算抛砖引玉了:)

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