Linux系统启动过程分析

参考学习网址：

计算机的启动 - sdulibh的专栏 - 博客频道 - .NET http://blog.csdn.net/sdulibh/article/details/55106755

Linux 系统启动过程分析 - 文章 - 伯乐在线

http://blog.jobbole.com/106502/

参考文献：

http://www.cnblogs.com/scnutiger/archive/2009/09/30/1576795.htmlhttp://www.it.com.cn/f/edu/0411/24/51090.htmhttp://bbs.chinaunix.net/thread-2046548-1-1.htmlhttp://space.itpub.net/8111049/viewspace-680043http://dongdiy.blog.51cto.com/1908223/366909http://icarusli.iteye.com/blog/625755http://www.54sa.net/?p=549http://roclinux.cn/?p=1301

linux启动流程

[摘至鸟哥的linux私房菜] 今天看了linux启动相关的内容，把主要的部分记录如下。 linux的基础启动流程 1. 加载BIOS的硬件信息，并获取第一个启动设备的代号。 2. 读取第一个启动设备的MBR的引导加载程序（即lilo、grub、spfdisk等）的启动信息。 3. 加载操作系统的核心信息，核心开始解压，并尝试驱动所有的硬件设备。 4. 核心执行init程序并获得运行信息。 5. init执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件。 6. 启动核心的外挂模块（/etc/modprobe.conf）。 7. init执行运行的各个批处理文件（Script） 8. init执行/etc/rc.d/rc.local文件。 9. 执行/bin/login程序，等待用户登录。 10. 登录之后开始以shell控制主机。

学习内容：

0 按下电源（power on）

第一步：

BIOS自检

稍有计算机基础的人都应该听过BIOS(Basic Input / Output System)，又称基本输入输出系统，可以视为是一个永久地记录在ROM中的一个软件，是操作系统输入输出管理系统的一部分。早期的BIOS芯片确实是”只读”的，里面的内容是用一种烧录器写入的，一旦写入就不能更改，除非更换芯片。现在的主机板都使用一种叫Flash EPROM的芯片来存储系统BIOS，里面的内容可通过使用主板厂商提供的擦写程序擦除后重新写入，这样就给用户升级BIOS提供了极大的方便。

BIOS的功能由两部分组成，分别是POST码和Runtime服务。POST阶段完成后它将从存储器中被清除，而Runtime服务会被一直保留，用于目标操作系统的启动。BIOS两个阶段所做的详细工作如下：

步骤1：上电自检POST(Power-on self test)，主要负责检测系统外围关键设备（如：CPU、内存、显卡、I/O、键盘鼠标等）是否正常。例如，最常见的是内存松动的情况，BIOS自检阶段会报错，系统就无法启动起来；

步骤2：步骤1成功后，便会执行一段小程序用来枚举本地设备并对其初始化。这一步主要是根据我们在BIOS中设置的系统启动顺序来搜索用于启动系统的驱动器，如硬盘、光盘、U盘、软盘和网络等。我们以硬盘启动为例，BIOS此时去读取硬盘驱动器的第一个扇区(MBR，512字节)，然后执行里面的代码。实际上这里BIOS并不关心启动设备第一个扇区中是什么内容，它只是负责读取该扇区内容、并执行。

至此，BIOS的任务就完成了，此后将系统启动的控制权移交到MBR部分的代码。

PS: 在个人电脑中，Linux的启动是从0xFFFF0地址开始的。

第二步：

系统引导

我们首先来了解一下MBR，它是Master Boot Record的缩写。硬盘的0柱面、0磁头、1扇区称为主引导扇区。它由三个部分组成，主引导程序(Bootloader)、 硬盘分区表DPT（Disk Partition table）和硬盘有效标志（55AA），其结构图如下所示：（请参照网址原文）

第三步：

启动内核

当stage2被载入内存执行时，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。而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。

关于Linux的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，另一部分驱动程序则是以模块的形式放在initrd(ramdisk)中。

第四阶段：

初始化系统

接下来就是最后一步了：初始化系统。/sbin/init进程是系统其他所有进程的父进程，当它接管了系统的控制权先之后，它首先会去读取/etc/inittab文件来执行相应的脚本进行系统初始化，如设置键盘、字体，装载模块，设置网络等。