Linux系统启动过程

发布时间：2011-07-27 17:58:30作者：知识屋

1.BIOS:基本输入输出系统，记录主板芯片集和相关设置，比如cpu与接口的通信频率，启动设备的搜索顺序，中断信息等。
当机器上电后，系统开始读取BIOS，当获取到BIOS的相关设置值，系统进行开机自检。当获取到硬件信息的完后，主机开始尝试由存储媒体加载操作系统，然后由BIOS引导读取硬盘的MBR读取，MBR上记录的是引导加载操作系统的grub加载程序，为什么不直接引导加载操作系统呢？因为MBR的存储是有限的，最多只有512KB的空间。之后由grub或者LILO引导程序加载操作系统。要想引导程序能够加载操作系统，引导程序必须要能够具有识别核心的功能。
引导程序除了可以直接指定核心文件夹来启动外，也可以指定某个超级块的引导加载程序接管启动的核心加载流程，这同时说明引导程序可以存在在MBR与超级块中，这也就多重系统能够存在的原因。Window的引导程序强制安装在MBR与超级块中，linux可以选择安装在MBR或者超级块中，因此要装window与linux两个系统的时候，需要先装好Window然后再装Linux，或者window的引导程序无法识别到linux的核心文件。
引导程序引导开始读取核心文件（/boot/vmlinuz）后，Linux将核心解压到主存储器中，利用核心的功能以及相应的驱动程序，开始测试与驱动相应的硬件设备。在加载核心时，系统只会载入根目录，而且是以只读的方式载入，此外，为了某些功能可以用文件的方式读取，系统在启动的时候，会建立虚拟盘（RAM DISK），这就需要使用initrd以及linuxrc，协同启动的过程。
核心加载完毕后，系统就绪，程序开始执行。运行第一个程序/sbin/init（PID=1），该程序从/etc/inittab中获取到运行等级（runlevel）之后，执行/etc/rc.d/rc.sysinit脚本来设置系统的环境，在执行sysinit脚本中，默认调用/etc/sysconfig中的文件来进行设置系统的环境，若想看系统加载的信息可以利用dmesg来查看。若想要加载自定的模块，则将整个模块写入到etc/sysconfig/modules/*.modules中，该目录下，只要文件以.modules结尾即可。若新加了硬件，但是系统不支持需要做的事情：1.重新编译核心，并加入最新的硬件驱动程序源码。
2.将该硬件的驱动程序编译为模块，在启动时加载该模块。
当上述步骤完成后，系统顺利运行，需要启动系统相关的服务与网络服务了，这时利用由/etc/inittab获取到的运行等级来加载相应的系统与网络服务，每个等级都对应一个启动目录，对应于/etc/rc.d/rc.n中，这些启动目录存放的是一些链接文件，链接到init.d的脚本文件中去。该目录下的文件都以K、S字母开头的，S表示启动时需要的文件，K则表示关闭时需要的文件。
/etc/init.d目录放的是服务的启动脚本，而/etc/sysconfig则是系统设置的启动脚本，用来设置系统环境的。
因此当要切换不同的运行等级的时候，用init runlevel就可以切换，不同的运行等级加载的服务是不一样的。若你随系统的启动执行自定义的命令，可以利用/etc/rc.d/rc.local这个文件来执行，该文件相当于window下的autoexec.bat文件。
开机启动过程：
BIOS-àMBR---àKernel code-à/sbin/init--àsysinit(期间用到/etc/sysconfig)-à/etc/rc.d/rc.n(用到/etc/initd.d)--à/etc/rc.d/rc.local 其中服务的启动在/etc/rc.d/rc.n以及/etc/rc.d/rc.local这两个过程中。

核心模块：
核心：/boot/vmlinuz
核心解压缩所需的RAM DISK:/boot/initrd
核心模块：/lib/modules/version/kernel
核心源码：/usr/src/linux
核心被加载到系统中，记录的信息。
核心版本：/proc/version
系统核心功能：/proc/sys/kernel

要想处理核心模块，自然要了解核心提供的模块之间的关联性，linux提供了一些模块依赖性的解决方案，/lib/modules/modules.dep文件记录着模块之间的关联性，利用depmod命令可以用来更新模块之间的依赖关系。利用lsmod可以查看所核心所加载的模块，modinfo可以查看模块的相应的信息，模块的手工加载与删除用insmod与rmmod，但是不解决依赖性关系，而才用modprobe可以加载依赖关系。