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這期內(nèi)容當中丸趣 TV 小編將會給大家?guī)碛嘘P怎樣理解 Linux 開機流程，文章內(nèi)容豐富且以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。
概述
Linux 是一種自由和開放源代碼的類 UNIX 操作系統(tǒng)。該操作系統(tǒng)的內(nèi)核由林納斯 middot; 托瓦茲在 1991 年 10 月 5 日首次發(fā)布。在加上用戶空間的應用程序之后，成為 Linux 操作系統(tǒng)。Linux 是自由軟件和開放源代碼軟件發(fā)展中最著名的例子。
下面簡單記錄一下 Linux 系統(tǒng)從開機到能使用的整個過程，以作備忘!
LINUX 啟動流程
先通過一張圖來簡單了解下整個系統(tǒng)啟動的流程，整個過程基本可以分為 POST– BIOS– MBR(GRUB)– Kernel– Init– Runlevel。下面會詳細說明每個過程的作用。
BIOS
BIOS(Basic Input/Output System)，基本輸入輸出系統(tǒng)，該系統(tǒng)存儲于主板的 ROM 芯片上，計算機在開機時，會最先讀取該系統(tǒng)，然后會有一個加電自檢過程，這個過程其實就是檢查 CPU 和內(nèi)存，計算機最基本的組成單元 (控制器、運算器和存儲器)，還會檢查其他硬件，若沒有異常就開始加載 BIOS 程序到內(nèi)存當中。詳細的 BIOS 功能，這邊就不說了，BIOS 主要的一個功能就是存儲了磁盤的啟動順序，BIOS 會按照啟動順序去查找第一個磁盤頭的 MBR 信息，并加載和執(zhí)行 MBR 中的 Bootloader 程序，若第一個磁盤不存在 MBR，則會繼續(xù)查找第二個磁盤 (PS：啟動順序可以在 BIOS 的界面中進行設置)，一旦 BootLoader 程序被檢測并加載內(nèi)存中，BIOS 就將控制權交接給了 BootLoader 程序。
MBR
MBR(Master Boot Record)，主引導記錄，MBR 存儲于磁盤的頭部，大小為 512bytes，其中，446bytes 用于存儲 BootLoader 程序，64bytes 用于存儲分區(qū)表信息，最后 2bytes 用于 MBR 的有效性檢查。
GRUB
GRUB(Grand Unified Bootloader)，多系統(tǒng)啟動程序，其執(zhí)行過程可分為三個步驟：
Stage1：這個其實就是 MBR，它的主要工作就是查找并加載第二段 Bootloader 程序 (stage2)，但系統(tǒng)在沒啟動時，MBR 根本找不到文件系統(tǒng)，也就找不到 stage2 所存放的位置，因此，就有了 stage1_5
Stage1_5：該步驟就是為了識別文件系統(tǒng)
Stage2：GRUB 程序會根據(jù) /boot/grub/grub.conf 文件查找 Kernel 的信息，然后開始加載 Kernel 程序，當 Kernel 程序被檢測并在加載到內(nèi)存中，GRUB 就將控制權交接給了 Kernel 程序。
PS：實際上這個步驟 /boot 還沒被掛載，GRUB 直接識別 grub 所在磁盤的文件系統(tǒng)，所以實際上應該是 /grub/grub.conf 文件，該配置文件的信息如下：
grub.conf：
#boot=/dev/sda
default=0 #設定默認啟動的 title 的編號，從 0 開始
timeout=5 #等待用戶選擇的超時時間
splashimage=(hd0,0)/boot/grub/splash.xpm.gz #GRUB 的背景圖片
hiddenmenu #隱藏菜單
title CentOS (2.6.18-194.el5PAE) #內(nèi)核標題
root (hd0,0) #內(nèi)核文件所在的設備
kernel /vmlinuz-2.6.18-194.el5PAE ro root=LABEL=/ #內(nèi)核文件路徑以及傳遞給內(nèi)核的參數(shù)
initrd /initrd-2.6.18-194.el5PAE.img #ramdisk 文件路徑
Kernel
Kernel，內(nèi)核，Kernel 是 Linux 系統(tǒng)最主要的程序，實際上，Kernel 的文件很小，只保留了最基本的模塊，并以壓縮的文件形式存儲在硬盤中，當 GRUB 將 Kernel 讀進內(nèi)存，內(nèi)存開始解壓縮內(nèi)核文件。講內(nèi)核啟動，應該先講下 initrd 這個文件，
initrd(Initial RAM Disk)，它在 stage2 這個步驟就被拷貝到了內(nèi)存中，這個文件是在安裝系統(tǒng)時產(chǎn)生的，是一個臨時的根文件系統(tǒng) (rootfs)。因為 Kernel 為了精簡，只保留了最基本的模塊，因此，Kernel 上并沒有各種硬件的驅(qū)動程序，也就無法識 rootfs 所在的設備，故產(chǎn)生了 initrd 這個文件，該文件裝載了必要的驅(qū)動模塊，當 Kernel 啟動時，可以從 initrd 文件中裝載驅(qū)動模塊，直到掛載真正的 rootfs，然后將 initrd 從內(nèi)存中移除。
Kernel 會以只讀方式掛載根文件系統(tǒng)，當根文件系統(tǒng)被掛載后，開始裝載第一個進程 (用戶空間的進程)，執(zhí)行 /sbin/init，之后就將控制權交接給了 init 程序。
Init
init，初始化，顧名思義，該程序就是進行 OS 初始化操作，實際上是根據(jù) /etc/inittab(定義了系統(tǒng)默認運行級別) 設定的動作進行腳本的執(zhí)行，第一個被執(zhí)行的腳本為 /etc/rc.d/rc.sysinit，這個是真正的 OS 初始化腳本，簡單講下這個腳本的任務 (可以去看看實際腳本，看看都做了什么)：
1、激活 udev 和 selinux;
2、根據(jù) /etc/sysctl.conf 文件，來設定內(nèi)核參數(shù);
3、設定系統(tǒng)時鐘;
4、裝載硬盤映射;
5、啟用交換分區(qū);
6、設置主機名;
7、根文件系統(tǒng)檢測，并以讀寫方式重新掛載根文件系統(tǒng);
8、激活 RAID 和 LVM 設備;
9、啟用磁盤配額;
10、根據(jù) /etc/fstab，檢查并掛載其他文件系統(tǒng);
11、清理過期的鎖和 PID 文件
執(zhí)行完后，根據(jù)配置的啟動級別，執(zhí)行對應目錄底下的腳本，最后執(zhí)行 /etc/rc.d/rc.local 這個腳本，至此，系統(tǒng)啟動完成。
Runlevel
runlevel，運行級別，不同的級別會啟動的服務不一樣，init 會根據(jù)定義的級別去執(zhí)行相應目錄下的腳本，Linux 的啟動級別分為以下幾種
0：關機模式
1：單一用戶模式 (直接以管理員身份進入)
2：多用戶模式 (無網(wǎng)絡)
3：多用戶模式 (命令行)
4：保留
5：多用戶模式 (圖形界面)
6：重啟
在不同的運行級別下，/etc/rc.d/rc 這個腳本會分別執(zhí)行不同目錄下的腳本
Run level 0 ndash; /etc/rc.d/rc0.d/
Run level 1 ndash; /etc/rc.d/rc1.d/
Run level 2 ndash; /etc/rc.d/rc2.d/
Run level 3 ndash; /etc/rc.d/rc3.d/
Run level 4 ndash; /etc/rc.d/rc4.d/
Run level 5 ndash; /etc/rc.d/rc5.d/
Run level 6 ndash; /etc/rc.d/rc6.d/
這些目錄下的腳本只有 K * 和 S * 開頭的文件，K 開頭的文件為開機需要執(zhí)行關閉的服務，S 開頭的文件為開機需要執(zhí)行開啟的服務。
上述就是丸趣 TV 小編為大家分享的怎樣理解 Linux 開機流程了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識，歡迎關注丸趣 TV 行業(yè)資訊頻道。
