linux系統啓動流程（MBR)

總：POST---> Boot Squence ---> Bootloader ---> kernel ---> init ---> 完成啓動

 

系統：CentOS6

 

一、按下電源，cpu找到CMOS中的BIOS並運行起來，這個小程序會完成硬件自檢。

    BIOS：Basic Input and Output System

 

二、bios會根據設置的boot squence來找設備上的MBR，找到之後控制權移交給MBR中的bootloader(1 stage). 

        MBR存在磁盤上的0號扇區。

        有3部分組成：
                446：bootloader       
                64: 分區表 16個字節表示一個分區
                2： 55AA

三、bootloader加載MBR以後的一部分扇區中的基本文件系統驅動（1.5 stage)，如以後的27個扇區。而後再加載引導分區中的第2階段。

     linux上面的bootloader程序是GRUB.

     GRUB有3個階段組成。
           bootloader：1st stage
           Partition：filesystem driver, 1.5 stage
           Partition：/boot/grub, 2nd stage

由於1.5階段的文件系統驅動只能驅動基本文件系統，因此第2階段所在的分區不能使用lvm或軟raid之類的上層文件系統。

 

四、加載第2階段之後，會提供一個選擇啓動系統的窗口。內容就是/boot/grub/grub.conf文件中的各條目。

若是所選條目就是本機的linux系統的話：

在點擊進入系統以後。GRUB會加載grub.conf文件中指定的內核和要傳遞給內核的參數。參數中有真實根的地址。有時候還要加載與內核同版本的initrd。 initrd是一個模擬根的文件，由GRUB把它與內核一塊兒加載到內存。此文件展開之後就是一個虛擬的根。內核工做於此根中並開始以只讀方掛載真實的根。所需驅動和程序在此根中加載。掛載完成之後開始把一些必要文件，如設備文件複製到真實的根。而後執行根切換。若是沒有initrd文件，內核會直接掛載真實的根，若是內核裏面沒有根分區的驅動，則系統啓動失敗。

而若是所選條目是指向其它分區的另外一個系統，則GRUB的控制權移交給那個分區首部的引導程序來管理（各個分區首部保留有引導空間（linux上面好像是1024Byte)，也正是這樣纔有了雙系統或多系統）。

kernel:

• 自身初始化：
  探測可識別到的全部硬件設備；
  加載硬件驅動程序；（有可能會藉助於ramdisk加載驅動）
  以只讀方式掛載根文件系統；
  運行用戶空間的第一個應用程序：/sbin/init

initrd文件有兩種：

• ramdisk

• ramfs

Linux內核的特性之一：使用緩衝和緩存來加速對磁盤上的文件訪問；

在使用ramdisk的時候，在內存中模擬成磁盤，但由於磁盤都要有緩衝（buffer）和緩存（cache），這樣的結果就是還要在內存中使用緩衝和緩存。畫蛇添足，因此就有了ramfs。

在使用ramfs的時候，直接在內存中模擬成文件系統，不須要在內存中使用緩衝和緩存。

能夠生成initrd的工具。能夠手動用如下工具生成。

CentOS 5: initrd（ramdisk)
    工具程序：mkinitrd
CentOS 6,7: initramfs(ramfs)
    工具程序：dracut, mkinitrd（腳本）

 

五、根切換完成之後，內核開始執行第一個用戶空間應用程序（若是以前的切換根不算的話）/sbin/init。以後內核退居幕後，前面由init程序來負責。init負責啓動初始化已定義的各類服務程序和環境。

init就是用戶空間的全部程序的祖先。

init是完成系統用戶空間初始化的項目總稱，它在不一樣的系統版本上有不一樣的實現：

init程序的類型：
       CentOS 5-：SysV init
             配置文件：/etc/inittab
                       
       CentOS 6：Upstart
             配置文件：/etc/inittab
                       /etc/init/*.conf
                           
        CentOS 7：Systemd
             配置文件：/usr/lib/systemd/system/, /etc/systemd/system/

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