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Linux的引导过程

启动系统内核

启动init进程

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什么是Linux

Linux的内核最初是由芬兰人林纳斯·托瓦兹（Linus Torvalds）在赫尔辛基大学上学时出于个人爱好而编写的

Linux全称GUN/Linux，是一套开源的类Unix操作系统，是一个基于POSIX的多用户、多任务，支持多线程和多CPU的操作系统，支持32位和64位硬件

常用的Linux的发行版本

Ubuntu Linux        桌面市场方面

Redhat                 服务器稳定版本（服务会收费）

CentOS                社区企业版（免费）

SuSE                     主要用于欧洲等地区（有收费版本，有不收费版本—可以理解为欧洲版的CentOS）

Fedora Core          桌面用户测试专用

Linux与Windows的比较

	Windows	Linux
使用权限	收费系统	开源的免费系统
多用户/多线程	支持	支持
使用场景	主要用于游戏玩家等个人计算机的操作系统	主要用作服务器的操作系统
系统结构	由一个个独立的软件模块组成	基于文件的操作系统
软件支持	软件数量和种类多 不过软件一般需要收费，由Windows官方进行开发维护	大部分位开源的免费软件，用户修改定制和再发布 不过软件的种类和功能较少
操作习惯	一般使用图形化操作（也支持命令行）	一般使用命令行来操作（也支持图形化）
安全性	Linux相比于Windows更加安全，Linux开源的方式能够更容易发现和修复错误
可定制性	Linux相比于Windows的定制化更高

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Linux的引导过程

不同Linux系统的引导过程大体一致，不一样的是管理方式不一样，过程是一样的

以下的介绍是以CentOS6为例子的

启动系统内核

BIOS开机自检

BIOS开机自检也称为加电自检，是计算机BIOS的一个功能，在开机后会运行

针对计算机进行硬件检测，包含CPU、内存、硬盘等

自检过程中发现故障后会通过某些方式来提示硬件问题（告警灯、显示屏、LED等）

MBR引导

自检完成后BIOS中定义的BOOT启动项去寻找具有MBR引导程序的硬盘，启动该系统

如果启动盘有多个，则依次去检查，如果第一个启动盘有MBR引导，则就启动该启动盘，否则依次往下检查；如果检查中遇到启动盘的MBR引导程序有故障，会停留在该错误的界面，需要我们去排查故障

GRUB菜单

MBR引导结束后，进行GRUB菜单选择（如果启动盘有多个系统，选择哪个系统）

GRUB包含三个部分

Stage1           存储于MBR中前446字节，用于实现引导Stage2

Stage1.5        存储于/boot/grub目录中，用于识别内核所在分区的文件类型

Stage2           存储于/boot/grub目录中，结合grub.conf配置文件实现引导操作系统

具体工作

确定设备的MBR后，会将计算机的控制权转交给MBR中位于前446字节的Stage1

然后引导stage1.5，结合stage2实现操作系统的选择

启动Kernel

启动所选系统的内核（Kernel），再次检查硬件设备，并加载设备启动所需要的驱动

硬件设备驱动是在系统内的，我们现在还没有启动系统，如何加载驱动

需要使用内核下或者BOOT根分区下的initramfs.img文件来加载驱动

initramfs.img文件是在内核启动时提供一个基本的，最小的文件系统，以便于内核能够访问系统所需要的驱动程序和工具并启动，以此来进入到真实的系统中

kernel初始化过程

1. 启动所选系统的内核
2. 进行设备检查探测
3. 进行驱动初始化（可能从initrd（initramfs）文件中装载设备驱动模块）
4. 以只读挂载根文件系统
5. 装载第一个进程init（PID：1）

启动init进程

进入到真实的操作系统中之后，此时就需要启动相关服务、进程

init进程是系统所有进程的起点（PID为1），其它进程都为此进程的子进程；作用是初始化系统环境

读取/etc/inittab配置文件——定义了系统运行级别

运行init进程需要读取的/etc/inittab配置文件，该配置文件定义了系统的运行级别、/etc/sysinit脚本、/etc/rc.d/rc脚本以及mingetty进程

系统运行进程

通过该配置文件来识别系统启动到哪个运行级别下；不同的运行级别对应不同的运行模式，不同的运行模式系统所需要提供的服务是不一样的

0级别是关机

1级别           单用户

2级别           多用户，但是没有网络服务

3级别           多用户，全功能（一般为3级别）

4级别           系统保留，不会使用  

5级别           图形化界面 

6级别           重启

/etc/rc.d/rc.sysinit脚本——系统初始化脚本

包含主机名、挂载的磁盘分区、关闭SELinux等初始化工作

etc/rc.d/rc脚本——各种服务的启动/关闭脚本

通过该脚本来需要开启/关闭该运行级别下需要开启/关闭的应用服务，并需要读取开机自启动文件（/etc/rc.d/rc.local文件）下的应用或服务将其开启

K开头表示关闭该服务、L开头表示开启该服务；先关闭服务，再开启服务

mingetty进程

运行mingetty进程打开登录窗口，同时执行/bin/login跳出登录界面，输入用户名密码登录到系统，进行相应的操作