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这篇CFSDN的博客文章详解Linux开机流程:BIOS->MBR->GRUB->Kernel由作者收集整理,如果你对这篇文章有兴趣,记得点赞哟.
概述 。
Linux是一种自由和开放源代码的类UNIX操作系统。该操作系统的内核由林纳斯·托瓦兹在1991年10月5日首次发布。在加上用户空间的应用程序之后,成为Linux操作系统。Linux是自由软件和开放源代码软件发展中最著名的例子.
下面简单记录一下Linux系统从开机到能使用的整个过程,以作备忘.
LINUX启动流程 。
先通过一张图来简单了解下整个系统启动的流程,整个过程基本可以分为POST-->BIOS-->MBR(GRUB)-->Kernel-->Init-->Runlevel。下面会详细说明每个过程的作用.
BIOS 。
BIOS(Basic Input/Output System),基本输入输出系统,该系统存储于主板的ROM芯片上,计算机在开机时,会最先读取该系统,然后会有一个加电自检过程,这个过程其实就是检查CPU和内存,计算机最基本的组成单元(控制器、运算器和存储器),还会检查其他硬件,若没有异常就开始加载BIOS程序到内存当中。详细的BIOS功能,这边就不说了,BIOS主要的一个功能就是存储了磁盘的启动顺序,BIOS会按照启动顺序去查找第一个磁盘头的MBR信息,并加载和执行MBR中的Bootloader程序,若第一个磁盘不存在MBR,则会继续查找第二个磁盘(PS:启动顺序可以在BIOS的界面中进行设置),一旦BootLoader程序被检测并加载内存中,BIOS就将控制权交接给了BootLoader程序.
MBR 。
MBR(Master Boot Record),主引导记录,MBR存储于磁盘的头部,大小为512bytes,其中,446bytes用于存储BootLoader程序,64bytes用于存储分区表信息,最后2bytes用于MBR的有效性检查.
GRUB 。
GRUB(Grand Unified Bootloader),多系统启动程序,其执行过程可分为三个步骤:
Stage1:这个其实就是MBR,它的主要工作就是查找并加载第二段Bootloader程序(stage2),但系统在没启动时,MBR根本找不到文件系统,也就找不到stage2所存放的位置,因此,就有了stage1_5 。
Stage1_5:该步骤就是为了识别文件系统 。
Stage2:GRUB程序会根据/boot/grub/grub.conf文件查找Kernel的信息,然后开始加载Kernel程序,当Kernel程序被检测并在加载到内存中,GRUB就将控制权交接给了Kernel程序.
PS:实际上这个步骤/boot还没被挂载,GRUB直接识别grub所在磁盘的文件系统,所以实际上应该是/grub/grub.conf文件,该配置文件的信息如下:
grub.conf:
#boot=/dev/sda 。
default=0 #设定默认启动的title的编号,从0开始 。
timeout=5 #等待用户选择的超时时间 。
splashimage=(hd0,0)/boot/grub/splash.xpm.gz #GRUB的背景图片 。
hiddenmenu #隐藏菜单 。
title CentOS (2.6.18-194.el5PAE) #内核标题 。
root (hd0,0) #内核文件所在的设备 。
kernel /vmlinuz-2.6.18-194.el5PAE ro root=LABEL=/ #内核文件路径以及传递给内核的参数 。
initrd /initrd-2.6.18-194.el5PAE.img #ramdisk文件路径 。
Kernel 。
Kernel,内核,Kernel是Linux系统最主要的程序,实际上,Kernel的文件很小,只保留了最基本的模块,并以压缩的文件形式存储在硬盘中,当GRUB将Kernel读进内存,内存开始解压缩内核文件。讲内核启动,应该先讲下initrd这个文件, 。
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.
Init 。
init,初始化,顾名思义,该程序就是进行OS初始化操作,实际上是根据/etc/inittab(定义了系统默认运行级别)设定的动作进行脚本的执行,第一个被执行的脚本为/etc/rc.d/rc.sysinit,这个是真正的OS初始化脚本,简单讲下这个脚本的任务(可以去看看实际脚本,看看都做了什么):
1、激活udev和selinux,
2、根据/etc/sysctl.conf文件,来设定内核参数,
3、设定系统时钟,
4、装载硬盘映射,
5、启用交换分区,
6、设置主机名,
7、根文件系统检测,并以读写方式重新挂载根文件系统,
8、激活RAID和LVM设备,
9、启用磁盘配额,
10、根据/etc/fstab,检查并挂载其他文件系统,
11、清理过期的锁和PID文件 。
执行完后,根据配置的启动级别,执行对应目录底下的脚本,最后执行/etc/rc.d/rc.local这个脚本,至此,系统启动完成.
Runlevel 。
runlevel,运行级别,不同的级别会启动的服务不一样,init会根据定义的级别去执行相应目录下的脚本,Linux的启动级别分为以下几种 。
0:关机模式 。
1:单一用户模式(直接以管理员身份进入) 。
2:多用户模式(无网络) 。
3:多用户模式(命令行) 。
4:保留 。
5:多用户模式(图形界面) 。
6:重启 。
在不同的运行级别下,/etc/rc.d/rc这个脚本会分别执行不同目录下的脚本 。
这些目录下的脚本只有K*和S*开头的文件,K开头的文件为开机需要执行关闭的服务,S开头的文件为开机需要执行开启的服务.
原文地址:https://www.toutiao.com/a6746848381974348292/ 。
最后此篇关于详解Linux开机流程:BIOS->MBR->GRUB->Kernel的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于详解Linux开机流程:BIOS->MBR->GRUB->Kernel的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。
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