一直使用linux系統(tǒng),卻對系統(tǒng)啟動過程及系統(tǒng)初始化和各種服務(wù)的啟動不太清楚。今天終于搞明白整個是怎么一回事了。本來想自己寫篇文章,剛好在網(wǎng)上看到一篇不錯的介紹,很詳細,就直接拿來了。
Linux系統(tǒng)的啟動過程:
BIOS自檢 —> grub引導(dǎo)程序 —> 加載內(nèi)核 —> 執(zhí)行init —> 啟動shell —> login登陸系統(tǒng)
系統(tǒng)啟動各個階段的詳細介紹:
一.BIOS自檢
計算機在接通電源之后首先由BIOS進行POST自檢,然后依據(jù)BIOS內(nèi)設(shè)置的引導(dǎo)順序從硬盤、軟盤或CDROM中讀入引導(dǎo)塊。Linux系統(tǒng)是人BIOS中的地址oxFFFF0處開始引導(dǎo)的。BIOS的第1個步驟是加電POST自檢。POST的工作是對硬件進行檢測。BIOS的第2個步驟是進行本地設(shè)備的枚舉和初始化。BIOS由兩部分組成:POST代碼和運行時的服務(wù)。當(dāng)POST完成之后,它被從內(nèi)存中清理出來,但是BIOS運行時服務(wù)依然保留在內(nèi)存中,目標操作系統(tǒng)可以使用這些服務(wù)。
BIOS運行時會按照CMOS的設(shè)置定義的順序來搜索處于活動狀態(tài)并且可以引導(dǎo)的設(shè)備。引導(dǎo)設(shè)備可以是軟盤、CD-ROM、硬盤上的某個分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)上的某個設(shè)備甚至是USB閃存。通常,Linux系統(tǒng)都是從硬盤上引導(dǎo)的,其中主引導(dǎo)記錄(MBR)中包含主引導(dǎo)加載程序。MBR是一個512字節(jié)大小的扇區(qū),位于磁盤上的第一個扇區(qū)(0道0柱面1扇區(qū))。當(dāng)MBR被加載到RAM中之后,BIOS就會將控制權(quán)交給MBR。
如果要查看MBR的內(nèi)容,用戶需要以root用戶的身份運行如下命令:
#dd if=http://www.3lian.com/dev/had of=mbr.bin bs=512 count=1
讀入了1+0個塊
輸出了1+0個塊
#od –xa mbr.bin
… …
它從/dev/had(第一個IDE盤)上讀取前512個字節(jié)的內(nèi)容,并將其寫入mbr.bin文件中。od命令會以十六進制和ASCII碼格式打印這個二進制文件的內(nèi)容。
二.啟動GRUB/LILO
GRUB和LILO都是引導(dǎo)加載程序。引導(dǎo)加載程序用于引導(dǎo)操作系統(tǒng)啟動。當(dāng)機器引導(dǎo)它的操作系統(tǒng)時,BIOS會讀取引導(dǎo)介質(zhì)上最前面的512字節(jié)(主引導(dǎo)記錄)。在單一的MBR中只能存儲一個操作系統(tǒng)的引導(dǎo)記錄,所以當(dāng)需要多個操作系統(tǒng)時就會出現(xiàn)問題,需要更靈活的引導(dǎo)加載程序。
所有引導(dǎo)加載程序都以類似的方式工作,滿足共同的目的,但LILO和GRUB之間也有很多不同之處:
LILO沒有交互式命令界面,而GRUB擁有;
LILO不支持網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo),而GRUB支持;
LILO將可以引導(dǎo)操作系統(tǒng)的信息存儲在MBR中。
如果修改了LILO配置文件,必須將LILO第一階段引導(dǎo)加載程序重寫到MBR。相對于GRUB,這是一個更為危險的選擇,因為錯誤配置的MBR可能會讓系統(tǒng)無法引導(dǎo)。使用GRUB時,如果配置文件配置錯誤,則只是默認轉(zhuǎn)到GRUB命令行界面。
三.加載內(nèi)核
接下來的步驟就是加載內(nèi)核映像到內(nèi)存中,內(nèi)核映像并不是一個可執(zhí)行的內(nèi)核,而是一個壓縮過的內(nèi)核映像。通常它是一個zImage(壓縮映像,小于512KB)或是一個bzImage(較大的壓縮映像,大于512KB),它是提前使用zlib壓縮過的。在這個內(nèi)核映像前面是一個例程,它實現(xiàn)少量硬件設(shè)置,并對內(nèi)核映像中包含的內(nèi)核進行解壓縮,然后將其放入高端內(nèi)存中。如果有初始RAM磁盤映像,系統(tǒng)就會將它移動到內(nèi)存中,并標明以后使用。然后該例程會調(diào)用內(nèi)核,并開始啟動內(nèi)核引導(dǎo)的過程。
四.執(zhí)行init進程
init進程是系統(tǒng)所有進程的起點,內(nèi)核在完成核內(nèi)引導(dǎo)以后,即在本進程空間內(nèi)加載init程序,它的進程呈是1。Init進程是所有進程的發(fā)起者和控制者。因為在任何基于Linux的系統(tǒng)中,它都是第一個運行的進程,所以init進程的編號(PID)永遠是1。
init進程有以下兩個作用。
init進程的第一個作用是扮演終結(jié)父進程的角色。因為init進程永遠不會被終止,所以系統(tǒng)總是可以確信它的存在,并在必要的時候以它為參照。如果某個進程在它衍生出來的全部子進程結(jié)束之前被終止,就會出現(xiàn)必須以init為參照的情況。此時那些失去了父進程的子進程就都會以init作為它們的父進程。
init的第二個作用是在進入某個特定的運行級別時運行相應(yīng)的程序,以此對各種運行級別進行管理。它的這個作用是由/etc/inittab文件定義的。
五.通過/etc/inittab文件進行初始化
Init的工作是根據(jù)/etc/inittab來執(zhí)行相應(yīng)的腳本,進行系統(tǒng)初始化,如設(shè)置鍵盤、字體、裝載模塊,設(shè)置網(wǎng)絡(luò)等。
1./etc/rc.d/rc.sysinit
在init的配置文件中有如下一行:
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit