細說 linux 開機及服務啓動

原文：細說 linux 開機及服務啓動 後續若是變更，在原文更新。

電源接通。

這個沒得說。

加載 BIOS，自檢，並取得啓動設備

BIOS（Basic Input/Output System的縮寫、中文：基本輸入輸出系統），在IBM
PC兼容系統上，是一種業界標準的固件接口。[1]。BIOS這個字眼是在1975年第一次由CP/M操做系統中出現。BIOS是我的電腦啓動時加載的第一個軟件。

BIOS用於電腦開機時運行系統各部分的的自我檢測（Power On Self
Test），並加載引導程序（IPL）或存儲在主存的操做系統。此外，BIOS還向操做系統提供一些系統參數。系統硬件的變化是由BIOS隱藏，程序使用BIOS功能而不是直接控制硬件。現代操做系統會忽略BIOS提供的抽象層並直接控制硬件組件。

上面的內容取自維基百科，BIOS（Basic Input Output System） 是一個軟件，這個軟件已經成爲業界標準。通常運行在主板中，通電後會首先啓動這個軟件，根據設置（主要保存在 COMS 中） 取得各類硬件信息，並進行自我檢測，並讀取啓動設備（即系統所在設備，通常爲磁盤，U盤也能夠）

讀取並執行第一個啓動設備內的裝載程序

讀取到啓動設備以後就須要啓動引導裝載程序（BootLoader，由於各個操做系統的內核文件及格式不同，因此須要一個裝載程序來處理各種操做系統的裝載，gurp,spfdisk等）來加載操做系統和內核文件。而全部的操做系統的 BootLoader 都放在啓動設備（磁盤）的第一個扇區內，也就是 MBR(Master Boot Record,主引導分區)，BOIS 經過 INT13 中斷功能便可讀取到。

經過 BootLoader 讀取到的內核文件，加載驅動程序

讀取到內核文件（通常在 /boot 下，如圖所示）以後，linux 會將內核文件加壓到內存中，利用內核功能，測試並驅動各類硬件（儲存設備，cpu，網卡，聲卡）。此時，操做系統以本身的需求從新檢測了硬件，開始接管 BIOS。

內核調用 init（/sbin/init） 進程

能夠看到，此進程的 pid 爲1，init 最重要的做用就是準備軟件執行環境，如：系統主機名、網絡設置、語言、文件系統格式等，以及其餘服務啓動。全部的操做都會經過 init 的默認配置文件 /etc/inittab（部分操做系統不使用該文件，如 ubuntu） 來規劃。而且 /etc/inittab (部分操做系統將各項配置分開) 能夠設置 run level(執行級別)。

部分操做系統（centos7/ubuntu）將 init 換爲 systemd ，其功能大體同樣，可是作了許多優化和修改。

執行級別0：系統停機狀態，系統默認執行級別不能設爲0，不然不能正常啓動
執行級別1：單用戶工做狀態，root權限，用於系統維護，禁止遠程登錄
執行級別2：多用戶狀態(沒有NFS服務)
執行級別3：徹底的多用戶狀態(有NFS)，登錄後進入控制檯命令行模式，通常 vps 及雲服務器都運行在這個級別
執行級別4：系統未使用，保留
執行級別5：X11控制檯，登錄後進入圖形GUI模式，通常桌面版系統都運行在這個級別
執行級別6：系統正常關閉並重啓，默認執行級別不能設爲6，不然不能正常啓動

run level是什麼？就是經過設置 run level 來規定系統使用不一樣的服務啓動。好比設置 run level 爲3，系統將會啓動命令行模式。runlevel命令能夠查看當前的運行級別。init 命令能夠切換當前系統的模式，好比 init 0就會關機，init 6會重啓。修改配置文件 /etc/inittab 能夠設置默認執行級別，下次啓動後直接以某種執行級別啓動，可是切記不能設置0和6。

init進程處理系統初始化

此時，操做系統中只有 init 進程，其 pid 爲1，後續全部進程都是經過 init 啓動，因此全部進程都是init的子進程。init 會先設置系統的基礎環境，主要利用 /etc/rc.d/rc.sysinit 這個腳原本進行系統初始化的各項操做。好比設置時間，磁盤，文件系統，字體等等

啓動系統服務（/etc/rc.d/rc）

系統初始化以後，整個操做系統核心功能已經正常了，可是爲了用戶正常使用，還要啓動一些服務，這時候就要根據執行級別來執行對應的腳原本開啓服務器。


通常在 /etc/rc.d 目錄下面會有各個級別的配置，而 /etc/rc*.d/ 下面就是腳本的映射

用戶自定義開機啓動程序(/etc/rc.d/rc.local)

啓動完各項服務以後，意味着整個系統的功能均可以正常使用了，用戶若是有其餘操做想完成的話，就能夠建立腳本，或者編寫命令，放在 /etc/rc.d/rc.local 中執行，這樣開機啓動以後就會執行這個腳本或命令。爲何不是直接放在啓動級別中目錄下，而後修改啓動腳本呢？第一是由於服務沒啓動完以前，某些功能或命令是沒法使用的。第二是麻煩。固然若是用戶本身編寫的程序想以系統服務模式啓動，也能夠放到裏面。

加載終端機或桌面環境

啓動各項服務以後就會加載終端或界面等待用戶登陸，也就是出現登陸界面/登陸提示。

圖示

整個過程整理後，以下圖所示