1、简述linux操作系统启动流程

2024-09-08 05:38

本文主要是介绍1、简述linux操作系统启动流程,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1、简述linux操作系统启动流程

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。开机时将ROM中的指令映射到RAM的低地址空间,CPU读取到这些指令,硬件的健康状况进行检查,按照BIOS中设置的启动设备来启动。

启动第二步--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,其中前446字节为主引导记录,后64字节为分区表信息,最后2个字节为对应的校验。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。被复制到物理内存的内容就是Boot Loader,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。bootloader供一个菜单,允许用户选择要启动的系统或不同的内核版本; 把用户选定的内核装载到RAM中的特定空间中,解压、展开,而后把系统控制权移交给内核。Boot Loader有若干种,其中Grub、Lilo和spfdisk是常见的。

启动第四步--加载内核

根据Grub设定的内核映像所在路径,系统读取内存映像来解压缩内核,同时还会加载内核所需的驱动程序文件,从而对内核进行挂载以及驱动根文件系统。
initrd(Initial RAM Disk),它在stage2这个步骤就被拷贝到了内存中,这个文件是在安装系统时产生的,是一个临时的根文件系统(rootfs)。因为Kernel为了精简,只保留了最基本的模块,因此,Kernel上并没有各种硬件的驱动程序,也就无法识rootfs所在的设备,故产生了initrd这个文件,该文件装载了必要的驱动模块,当Kernel启动时,可以从initrd文件中装载驱动模块,直到挂载真正的rootfs,然后将initrd从内存中移除。
Kernel会以只读方式挂载根文件系统,当根文件系统被挂载后,开始装载第一个进程(用户空间的进程),执行/sbin/init,之后就将控制权交接给了init程序。

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。

运行级别
对应说明

0
关机,shutdown

1
单用户模式,root用户,无须认证,一般是维护模式

2
不带NFS网络服务的多用户多任务模式,一般也是维护模式

3
多用户多任务的完全功能模式,文本行界面

4
预留模式

5
多用户多任务的完全功能模式,图形界面

6
重启,reboot

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。
启动第七步--启动内核模块,执行不同运行级别的脚本程序
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。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。
启动第八步--执行/etc/rc.d/rc.local
/etc/rc.d/rc.local是给用户自定义启动时需要执行的文件。
启动第九步--启动mingetty,进入系统登陆界面
执行/bin/login程序,等待用户登录

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