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Linux開機過程簡要說明

Linux 開機過程

Linux開機過程流程圖

首先畫了一個比較簡單的Linux開機過程的流程圖,如下所示:
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開機過程簡要說明

接下來簡單介紹一下整個開機的流程

  1. 按下電源開機鍵,進行開機自檢
    在按下電源鍵後,服務器主板上面的BIOS芯片會對服務器的CPU、內存、硬盤等信息進行健康檢查,在通過檢查之後才能繼續進行下一步;如果沒有通過,那麽服務器會返回相應的告警信息。
  2. 加載MBR引導菜單
    MBR(main boot record)位於磁盤的0柱面0磁道的1扇區,總共有512字節。它是由bootloader、dpt、結束標誌三部分組成。
    bootloader
    前446字節,包含有主引導程序等信息。
    dpt
    分區表的信息,共64字節。因為每個分區表需要2個字符位,也就是16字節,因此一塊磁盤最多擁有4塊主分區。
    結束標誌
    最後兩個字節,它的值是55 00
    查看MBR信息
    我們可以通過dd命令來查看MBR裏面的信息,具體操作如下:
    [root@lnmp ~]# dd if=/dev/sda of=mbr.bin bs=512 count=1     #<==將MBR內容寫入到mbr.bin文件中
    [root@lnmp ~]# hexdump -C mbr.bin                           #<==讀取MBR文件的內容
    00000000  eb 48 90 10 8e d0 bc 00  b0 b8 00 00 8e d8 8e c0  |.H..............|
    00000010  fb be 00 7c bf 00 06 b9  00 02 f3 a4 ea 21 06 00  |...|.........!..|
    00000020  00 be be 07 38 04 75 0b  83 c6 10 81 fe fe 07 75  |....8.u........u|
    00000030  f3 eb 16 b4 02 b0 01 bb  00 7c b2 80 8a 74 03 02  |.........|...t..|
    00000040  80 00 00 80 04 81 00 00  00 08 fa 90 90 f6 c2 80  |................|
    00000050  75 02 b2 80 ea 59 7c 00  00 31 c0 8e d8 8e d0 bc  |u....Y|..1......|
    00000060  00 20 fb a0 40 7c 3c ff  74 02 88 c2 52 f6 c2 80  |. ..@|<.t...R...|
    00000070  74 54 b4 41 bb aa 55 cd  13 5a 52 72 49 81 fb 55  |tT.A..U..ZRrI..U|
    00000080  aa 75 43 a0 41 7c 84 c0  75 05 83 e1 01 74 37 66  |.uC.A|..u....t7f|
    00000090  8b 4c 10 be 05 7c c6 44  ff 01 66 8b 1e 44 7c c7  |.L...|.D..f..D|.|
    000000a0  04 10 00 c7 44 02 01 00  66 89 5c 08 c7 44 06 00  |....D...f.\..D..|
    000000b0  70 66 31 c0 89 44 04 66  89 44 0c b4 42 cd 13 72  |pf1..D.f.D..B..r|
    000000c0  05 bb 00 70 eb 7d b4 08  cd 13 73 0a f6 c2 80 0f  |...p.}....s.....|
    000000d0  84 f0 00 e9 8d 00 be 05  7c c6 44 ff 00 66 31 c0  |........|.D..f1.|
    000000e0  88 f0 40 66 89 44 04 31  d2 88 ca c1 e2 02 88 e8  |[email protected]........|
    000000f0  88 f4 40 89 44 08 31 c0  88 d0 c0 e8 02 66 89 04  |[email protected]..|
    00000100  66 a1 44 7c 66 31 d2 66  f7 34 88 54 0a 66 31 d2  |f.D|f1.f.4.T.f1.|
    00000110  66 f7 74 04 88 54 0b 89  44 0c 3b 44 08 7d 3c 8a  |f.t..T..D.;D.}<.|
    00000120  54 0d c0 e2 06 8a 4c 0a  fe c1 08 d1 8a 6c 0c 5a  |T.....L......l.Z|
    00000130  8a 74 0b bb 00 70 8e c3  31 db b8 01 02 cd 13 72  |.t...p..1......r|
    00000140  2a 8c c3 8e 06 48 7c 60  1e b9 00 01 8e db 31 f6  |*....H|`......1.|
    00000150  31 ff fc f3 a5 1f 61 ff  26 42 7c be 7f 7d e8 40  |1.....a.&B|..}.@|
    00000160  00 eb 0e be 84 7d e8 38  00 eb 06 be 8e 7d e8 30  |.....}.8.....}.0|
    00000170  00 be 93 7d e8 2a 00 eb  fe 47 52 55 42 20 00 47  |...}.*...GRUB .G|
    00000180  65 6f 6d 00 48 61 72 64  20 44 69 73 6b 00 52 65  |eom.Hard Disk.Re|
    00000190  61 64 00 20 45 72 72 6f  72 00 bb 01 00 b4 0e cd  |ad. Error.......|
    000001a0  10 ac 3c 00 75 f4 c3 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |..<.u...........|
    000001b0  00 00 00 00 00 00 00 00  1d ba 08 00 00 00 80 20  |............... |
    000001c0  21 00 83 9f 06 19 00 08  00 00 00 40 06 00 00 9f  |!..........@....|
    000001d0  07 19 82 b4 56 1e 00 48  06 00 00 00 40 00 00 b4  |....V..H....@...|
    000001e0  57 1e 83 fe ff ff 00 48  46 00 00 b8 39 02 00 00  |W......HF...9...|
    000001f0  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 55 aa  |..............U.|
    00000200
  3. 加載GRUB菜單
    GRUB菜單裏面包含了需要加載的系統內核信息,具體內容可以在系統中的/etc/grub.conf文件中查看。
    [root@lnmp ~]# cat /etc/grub.conf       #<==查看grub菜單中的內容
    # grub.conf generated by anaconda
    #
    # Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file
    # NOTICE:  You have a /boot partition.  This means that
    #          all kernel and initrd paths are relative to /boot/, eg.
    #          root (hd0,0)
    #          kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/sda3
    #          initrd /initrd-[generic-]version.img
    #boot=/dev/sda     #<==這裏說明了分區所在位置
    default=0               #<==菜單項0表示第一項,如果是多系統可以修改此選項
    timeout=5              #<==在菜單到自動啟動系統前的停留時間,單位為sec,可按需分配
    splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz      #<==啟動菜單的背景圖標
    hiddenmenu      
    hiddenmenu
    title CentOS (2.6.32-431.el6.x86_64)      #<==啟動項目名稱,可隨意修改
    root (hd0,0)      #<==root所在的位置,hd0,0參考磁盤在linux下的命名與定義
    kernel /vmlinuz-2.6.32-431.el6.x86_64 ro root=UUID=5d8f1941-33a9-42b5-9b2f-2ed8f87ef31f rd_NO_LUKS rd_NO_LVM LANG=en_US.UTF-8 rd_NO_MD SYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb quiet
    initrd /initramfs-2.6.32-431.el6.x86_64.img     #<==內核的具體參數配置等
  4. 加載系統內核(kernel)
    從GRUB菜單中選擇需要加載的系統內核,然後根據相應的信息去加載對應的系統內核。
  5. 啟動INIT進程
    系統內核加載完成後,隨即會啟動一個進程號為1的進程,這個進程名為INIT。
    [root@lnmp ~]# ps -ef |grep -v grep |grep init
    root          1      0  0 Apr21 ?        00:00:00 /sbin/init
  6. 讀取/etc/inittab配置文件
    INIT這個進程首先會去讀取/etc/inittab配置文件,這個配置文件會告訴INIT進程接下來所需要做的工作。
    [root@lnmp ~]# egrep -v "#" /etc/inittab        #<==查看除註釋以外的內容 
    id:3:initdefault:                                                #<==定義了系統啟動時的runlevel級別
  7. 運行/etc/rc.d/rc.sysinit腳本
    INIT進程首先會執行/etc/rc.d/rc.sysinit這個腳本,這個腳本會在開機的時候運行一次。這裏面包含了開機的時候所需要做的一系列操作,例如磁盤掛載,selinux等等。
  8. 運行/etc/rc.d/rc腳本
    INIT進程接下來會執行/etc/rc.d/rc這個腳本,這個腳本除了一些基本的信息外,最主要的是去執行對應啟動級別的啟動腳本。
  9. 啟動mingetty進程
    在所有的啟動腳本運行完成之後,INIT進程會去啟動mingetty這個進程,這個進程就會啟動一個終端,也就是我們所熟悉的命令行了,系統啟動過程也就此結束!!

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