CentOS启动流程-创新互联

流程图：

  系统初始化流程：

POST --> Boot Sequence(BIOS) --> Boot Loader (MBR) --> Kernel(ramdisk) --> rootfs --> switchroot --> /sbin/init

 用户空间初始化流程：

 /sbin/init [/etc/inittab或/etc/init/*.conf]--> /etc/rc.d/rc.sysinit --> /etc/rc.d/rc0-9.d --> /etc/rc.local

 设置默认运行级别 --> 运行系统初始化脚本，完成系统初始化 --> 关闭对应级别下需要停止的服务，启动对应级别下需要开启的服务 --> 设置登录终端 --> 启动图形终端

概述启动流程：

  一：post加电自检，将BIOS映射进CPU可以查找的线性地址空间，使得cpu可以读取主板上rom设备中的BIOS程序，通过rom加载内存(ram)并检查当前设备硬件是否存在

  二：BootSequence按次序查找各引导设备,根据BIOS中设置的启动次序去加载对应设备的MBR

  三：bootloader根据MBR的分区表，查找操作系统所在的分区，并通过grub加载操作系统的内核，此时将内核装载入内存，在内存中解压缩

  四：kernel进行自身初始化，探测可识别的硬件设备，并借助ramdisk加载boot目录下的initrd或initramfs文件中装载驱动模块（ramdisk中包含着initrd或initramfs）

  五：以只读方式挂载根文件系统

  六：运行/etc/inittab中的程序设定默认运行级别

  七：运行/etc/rc.d/rc.sysinit系统初始化脚本

  八：运行/etc/rc.d/rc0-9.d 关闭或启动对应级别下的服务

  九：运行/etc/rc.local系统初始化完成以后，程序自动加载的最后一个脚本

详细剖析：

   一：POST加电自检将BIOS映射进CPU可以查找的线性地址空间，使得cpu可以读取主板上rom设备中的程序BIOS，通过rom加载内存(ram)并检查当前设备硬件是否存在

 二：BootSequence按次序查找各引导设备,根据BIOS中设置的启动次序去加载对应设备的MBR

        MBR：Master Boot Record (512bytes)

        446bytes：存放bootloader

        64bytes：存放分区表

        2byte：判断MBR是否有效的标识55AA为有效

 三： bootloader：引导加载器，程序

         提供一个菜单，允许用户选择要启动的系统或不同的内核版本； 把用户选定的内核装载到RAM中的特定空间中，解压、展开，而后把系统控制权移交给内核；

         (1)Windows上引导加载器：ntloader

          (2)Linux上引导加载器：

             LILO：古老的linux加载器，1024柱面之后无法加载，继而被grub所取代，现在多用于安卓手机启动

              grub：提供一个菜单，允许用户选择要启动的系统或不同的内核版本， 把用户选定的内核装载到RAM中的特定空间中，解压、展开，而后把系统控制权移交给内核；

                  stage1：grub第一阶段存在MBR中，用于引导stage2

                 stage1_5:在MBR之后的扇区中，识别常见的不同的文件系统的

                 stage2:位于/boot/grub目录下，配置文件是/etc/grub.conf,功用：向上看

四：内核初始化：

   当stage2被载入系统执行时，它首先会去解析grub的配置文件/boot/grub/grub.conf，然后加载内核镜像到内存中，并将控制权转交给内核，内核会立即初始化系统中各设备并做相关的配置工作，其中包括CPU、I/O、存储设备等，并且以读写的方式挂载根文件系统，此时涉及到一个"先有鸡还是先有蛋的问题"

    要想访问根文件系统（rootfs）,首先就得加载根文件系统中的驱动程序，而加载驱动程序需要先挂载根文件系统。为了解决这个问题：Linux设备驱动程序的加载，有一部分驱动程序直接被编译进内核镜像中，另一部分则是以模块的形式存放在initrd(ramdisk)中。内核启动被分成了两个阶段，第一阶段先执行initrd文件系统中的init，完成加载驱动模块等任务，第二阶段才会执行真正的根文件系统中的/sbin/init进程

五：/etc/inittab：设定默认运行级别

  init程序在不同CentOS版本上的类型：

    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/

六：运行系统初始化脚本，完成系统初始化

    运行/etc/rc.d/rc.sysinit

       (1) 设置主机名；

   (2) 设置欢迎信息；

   (3) 激活udev和selinux；

   (4) 挂载/etc/fstab文件中定义的所有文件系统；

    (5) 检测根文件系统，并以读写方式重新挂载根文件系统；

   (6) 设置系统时钟；

   (7) 根据/etc/sysctl.conf文件来设置内核参数；

   (8) 激活lvm及软raid设备；

   (9) 激活swap设备；

   (10) 加载额外设备的驱动程序；

   (11) 清理操作；

七：关闭或启动对应级别下的服务/etc/rc.d/rc#.d

     0-6：共7个级别；

  0：关机, shutdown

  1：单用户模式(single user)，root用户，无须认证；维护模式；

  2：多用户模式(multi user)，会启动网络功能，但不会启动NFS；维护模式；

  3：多用户模式(mutli user)，完全功能模式；文本界面；

  4：预留级别：目前无特别使用目的，但习惯以同3级别功能使用；

  5：多用户模式(multi user)， 完全功能模式，图形界面；

  6：重启，reboot

   1) 默认级别：3, 5

   2) 级别切换：init #

   3) 级别查看命令：who -r ；  runlevel

八：运行/etc/rc.local系统初始化完成以后，程序自动加载的脚本

      系统启动最后执行的一个脚本

九：启动终端

   tty1:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty1

   ... ...

   tty6:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty6

（1）mingetty会调用login程序；

（2）打开虚拟终端的程序除了mingetty之外，还有诸如getty等；

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