Linux 啓動過程

##加載BIOS 不管計算機使用何種操做系統，啓動的第一步必定是加載BIOS，利用BIOS肯定硬件信息，例如CPU，內存顯卡，固然最重要的仍是儲存信息和啓動順序，即從哪一個設備加載bootloader。 ##硬盤分區信息加載 傳統的MBR：

衆所周知，硬盤上第0磁道第一個扇區被稱爲MBR，也就是Master Boot Record，即主引導記錄，它的大小是512字節，別看地方不大，可裏面卻存放了預啓動信息、分區表信息。 系統找到BIOS所指定的硬盤的MBR後，就會將其複製到0×7c00地址所在的物理內存中。其實被複制到物理內存的內容就是Boot Loader，而具體到你的電腦，那就是lilo或者grub了。

GPT:
GPT通常配合UEFI標準使用，而使用UEFI+GPT分區啓動則必須專門爲啓動而建立一個大約256KB的分區來存儲分區表信息。GPT分區在表頭仍然會存放一個MBR兼容扇區，用來防止不支持GPT的硬盤管理工具錯誤識別並破壞硬盤中的數據，這個MBR也叫作保護MBR。在支持從GPT啓動的操做系統中，這裏也用於存儲第一階段的啓動代碼。在這個MBR中，只有一個標識爲0xEE的分區，以此來表示這塊硬盤使用GPT分區表。而後會加載256KB左右的EFI分區，官方名稱叫Primary GPT header。從這裏讀取分區信息。
GPT詳細資料

##引導程序 如今通常流行的Linux發行版通常都是使用GRUB2做爲引導程序。GRUB2實際上是一個miniOS，用來初始化硬件設備、創建內存空間的映射圖，從而將系統的軟硬件環境帶到一個合適的狀態，以便爲最終調用操做系統內核作好一切準備。而後會讀取/boot/grub/grub.cfg配置文件，根據配置信息去硬盤中內核所在的分區加載引導內核。

##加載內核 根據grub設定的內核映像所在路徑，系統讀取內存映像，並進行解壓縮操做。此時，屏幕通常會輸出「Uncompressing Linux」的提示。當解壓縮內核完成後，屏幕輸出「OK, booting the kernel」。 系統將解壓後的內核放置在內存之中，並調用start_kernel()函數來啓動一系列的初始化函數並初始化各類設備，完成Linux核心環境的創建。至此，Linux內核已經創建起來了，基於Linux的程序應該能夠正常運行了。

PS vmlinuz和initrd

• vmlinuz
  vmlinuz是可引導的、壓縮的內核
• initrd
  全稱boot loader initialized RAM disk，當前流行的Linux版本通常都採用模塊化的內核,這種方式能夠在不從新編譯構建內核的情形下增長功能模塊，可是若是你的Linux的root文件系統所在設備的驅動是一個模塊(沒有編譯進內核映象),就不能被引導程序(例如loadlin)直接加載這時會用到initrd方式來啓動你的Linux系統。（非必須）
  　　這種方式包括兩個階段:
  　　1)在一個RAM disk上創建一個臨時的root文件系統,在這個RAM disk上包含着你須要的驅動模塊
  　　2)載入所需驅動模塊,掛載實際的root文件系統 ,啓動Linux

##init初始化inittab
Linux如今有多種init系統，除了SysVinit，還有upstart（ubuntu），systemd（RHEL 7）和openrc（gentoo），這裏只討論普遍使用久經考驗的SysVinit。像Systemd甚至已經顛覆了傳統Linux運行等級的概念
內核文件加載之後，就開始運行第一個程序 /sbin/init，它的做用是初始化系統環境。
其實/etc/inittab文件最主要的做用就是設定Linux的運行等級，其設定形式是「：id:5:initdefault:」，這就代表Linux須要運行在等級5上。Linux的運行等級設定以下：
0：關機
1：單用戶模式（用於系統維護，root從新設定等）
2：無網絡支持的多用戶模式
3：有網絡支持的多用戶模式
4：保留，未使用
5：有網絡支持有X-Window支持的多用戶模式
6：從新引導系統，即重啓

PS 若是你設置成6，那你就開不了機了，開機就會重啓。另外你也能夠用init 6來重啓，init 0來關機

##init進程執行rc.sysinit 在設定了運行等級後，Linux系統執行的第一個用戶層文件就是/etc/rc.d/rc.sysinit腳本程序，它作的工做很是多，包括設定PATH、設定網絡配置（/etc/sysconfig/network）、啓動swap分區、設定/proc等等，集中存放在/etc/rc.d/sysinit.

根據/etc/rc.d/sysinit的內容大體以下：

取得網絡環境與主機類型：
讀取網絡配置檔 /etc/sysconfig/network ，取得主機名稱與默認通信閘 (gateway) 等網絡環境。
測試與掛載內存裝置 /proc 及 U盤 裝置 /sys：
除掛載內存裝置 /proc 以外，還會主動偵測系統上是否具備 usb 的裝置， 如有則會主動加載 usb 的驅動程序，而且嘗試掛載 usb 的文件系統。
決定是否啓動 SELinux ：
SELinux 在此時進行一些檢測， 而且檢測是否須要幫全部的文件從新編寫標準的 SELinux 類型 (auto relabel)。
啓動系統的亂數產生器
亂數產生器能夠幫助系統進行一些口令加密演算的功能，在此須要啓動兩次亂數產生器。
配置終端機 (console) 字形：
配置顯示於啓動過程當中的歡迎畫面 (text banner)；
配置系統時間 (clock) 與時區配置：需讀入 /etc/sysconfig/clock 配置值
周邊設備的偵測與 Plug and Play (PnP) 參數的測試：
根據核心在啓動時偵測的結果 (/proc/sys/kernel/modprobe ) 開始進行 ide / scsi / 網絡 / 音效 等周邊設備的偵測，以及利用以加載的核心模塊進行 PnP 裝置的參數測試。
使用者自訂模塊的加載
使用者能夠在 /etc/sysconfig/modules/*.modules 加入自訂的模塊，則此時會被加載到系統當中
加載核心的相關配置：
系統會主動去讀取 /etc/sysctl.conf 這個文件的配置值，使核心功能成爲咱們想要的樣子。
配置主機名稱與初始化電源管理模塊 (ACPI)
初始化軟件磁盤陣列：主要是透過 /etc/mdadm.conf 來配置好的。
初始化 LVM 的文件系統功能
以 fsck 檢驗磁碟文件系統：會進行 filesystem check
進行磁碟配額 quota 的轉換 (非必要)：
從新以可讀寫模式掛載系統磁碟：
啓動 quota 功能：因此咱們不須要自訂 quotaon 的動做
啓動系統虛擬亂數產生器 (pseudo-random)：
清除啓動過程中的緩存文件：
將啓動相關資訊加載 /var/log/dmesg 文件中。

##啓動內核模塊 具體是依據/etc/modules.conf文件或/etc/modules.d目錄下的文件來裝載內核模塊。若是你配置可initrd的話，這個步驟在加載內核過程當中也會執行一次。

##執行不一樣運行級別的腳本程序 根據運行級別的不一樣，系統會運行rc0.d到rc6.d中的相應的腳本程序，來完成相應的初始化工做和啓動相應的服務。這幾個腳本分別存放在/etc/rcX.d/中，X對應0到6

##執行/etc/rc.d/rc.local rc.local就是在一切初始化工做後，Linux留給用戶進行個性化的地方。你能夠把你想設置和啓動的東西放到這裏。注意必定要加上exit 0或者錯誤時返回相應的錯誤值。

##執行/bin/login程序 簡單的說就是啓動登錄程序，也就是輸入用戶名密碼登錄了。