3.2 Linux操作系統啟動流程

初學者對Linux操作系統啟動流程深入理解，能有助于后期在企業中更好地維護Linux服務器，能夠快速定位系統問題，進而解決問題。Linux操作系統啟動流程如圖3-3所示。

1．加載BIOS

計算機電源加電質檢，首先加載基本輸入輸出系統(basic input output system，BIOS)，BIOS中包含硬件CPU、內存、硬盤等相關信息，包含設備啟動順序信息、硬盤信息、內存信息、時鐘信息、即插即用(plug-and-play，PNP)特性等。加載完BIOS信息，計算機將根據順序進行啟動。

2．讀取MBR

讀取完BIOS信息，計算機將會查找BIOS所指定的硬盤MBR引導扇區，將其內容復制到0x7c00地址所在的物理內存中。被復制到物理內存的內容是bootloader，然后進行引導。

3．GRUB引導

GRUB啟動引導器是計算機啟動過程中運行的第一個軟件程序，當計算機讀取內存中的GRUB配置信息后，會根據其配置信息來啟動硬盤中不同的操作系統。

4．加載kernel

計算機讀取內存映像，并進行解壓縮操作，屏幕一般會輸出“Uncompressing Linux”的提示，當解壓縮內核完成后，屏幕輸出“OK，booting the kernel”。系統將解壓后的內核放置在內存之中，并調用start_kernel()函數來啟動一系列的初始化函數并初始化各種設備，完成Linux核心環境的建立。

5．設定inittab運行等級

內核加載完畢，會啟動Linux操作系統第一個守護進程init，然后通過該進程讀取/etc/inittab文件，/etc/inittab文件的作用是設定Linux的運行等級，Linux常見運行級別如下：

□0：關機模式。

□1：單用戶模式。

□2：無網絡支持的多用戶模式。

□3：字符界面多用戶模式。

□4：保留，未使用模式。

□5：圖像界面多用戶模式。

□6：重新引導系統，重啟模式。

6．加載rc.sysinit

讀取完運行級別，Linux系統執行的第一個用戶層文件/etc/rc.d/rc.sysinit，該文件功能包括設定path運行變量、設定網絡配置、啟動swap分區、設定/proc、系統函數、配置SELinux等。

7．加載內核模塊

讀取/etc/modules.conf文件及/etc/modules.d目錄下的文件來加載系統內核模塊。該模塊文件，可以后期添加或者修改及刪除。

8．啟動運行級別程序

根據之前讀取的運行級別，操作系統會運行rc0.d到rc6.d中的相應的腳本程序，來完成相應的初始化工作和啟動相應的服務。其中以S開頭表示系統即將啟動的程序，如果以K開頭，則代表停止該服務。S和K后緊跟的數字為啟動順序編號，如圖3-4所示。

9．讀取rc.local文件

操作系統啟動完相應服務之后，會讀取執行/etc/rc.d/rc.local文件，可以將需要開機啟動的任務加入到該文件末尾，系統會逐行去執行并啟動相應命令，如圖3-5所示。

10．執行/bin/log in程序

執行/bin/login程序，啟動到系統登錄界面，操作系統等待用戶輸入用戶名和密碼，即可登錄到shell終端，如圖3-6所示，輸入用戶名、密碼即可登錄Linux操作系統，至此Linux操作系統完整流程啟動完畢。