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一臺電腦主機，由按下電源開關、硬件加電到完全由軟件層面的操作系統控制，這個啟動過程是復雜的。但是，作為Linux系統運維的我們，這是我們必須掌握的一個基礎知識點。因為深入掌握操作系統的啟動原理，有助於我們很好的解決各種啟動出現的錯誤，同時也會加深我們隊整個操作系統運作原理的理解。
準備：

虛擬機：VMware Workstation Pro 14
操作系統：CentOS 6.10

一.開機自檢

??當用戶按下電源開關，POST加電自檢，檢查設備上的硬件設備是否能夠正常工作，如果正常則把控制權交給BIOS。

二.BIOS

??BIOS（Basic Input and Output System）是基本輸入輸出系統的簡稱，是一個燒錄在ROM上的小程序，保留著有關計算機系統最基本的輸入輸出程序，是不可修改的。BIOS通過引導設置，尋找到第一個啟動設備，並加載啟動設備中的第一個扇區中的內容。

三.MBR和Stage1階段

??MBR是位於硬盤的第0磁道第0扇區的一段代碼，大小為512Byte，其中前446Byte記錄了引導操作系統用的Bootloader，後64Byte記錄了硬盤的分區信息，最後以55AA兩個Byte作為結束標誌信息。Bootloader有兩個功能，直接引導加載內核文件，或者轉交給其他Bootloader。

?? ???????? MBR查看截圖
??在CentOS 6中，引導操作系統的整個程序稱為GRUB，GRUB程序遠大於MBR中的446Byte，因此，在MBR中的引導信息稱之為Stage1，其主要作用是系統啟動裝載stage2。
MBR對於一個操作系統而言是很重要的，我們可以使用一下的命令查看、備份MBR信息、恢復

查看

hexdump -C /dev/sda -n 512

備份

dd if=/dev/sda of=/root/mbr.bak bs=1 count=512 把MBR備份到/root/mbr.bak，或者備份到別的主機上。

恢復

dd if=/root/mbr.bak of=/dev/sda bs=1 count=512

四.GRUB和內核

??Stage2位於/boot/grub下，Stage1並沒有識別文件系統的能力，所以stage1和stage2之間還有一個Stage1.5作為兩者的中間橋梁。Stage1.5位於硬盤第一個扇區後面的扇區裏，具有識別啟動區分文件系統的能力，Stage1.5為Stage1到Stage2做了一個良好的過渡。Stage2加載入內存後，相當於整個GRUB加載完成。

??GRUB首先會解析/boot/grub/grub.conf文件，在啟動界面會用戶提供啟動菜單或者直接進入默認選項。然後加載內核鏡像到內存中，再通過initrd建立偽根文件系統。Linux內核采用的是單內核的思想，但也借鑒了一些微內核的思想。在/boot/下的vmlinuz內核文件中存放的是一些特別重要的驅動文件等等，還有很多是存放在/lib/modules中。建立了偽根系統之後，內核開始驅動基本硬件，完成之後內核會根據grub.conf配置文件中“root=(hd0,0)”指定的硬盤信息創建一個根設備，然後將根文件系統以只讀的方式掛載，並切換到真正的根文件系統上。同時開啟第一個進程/sbin/init(PID=1),開始系統初始化。

五.系統初始化

??內核首先讀取/etc/inittab文件，該文件決定了系統啟動默認的運行級別。之後讀取/etc/rc/rc.sysinit腳本，完成設置主機名、歡迎信息、激活udev、掛載/etc/fstab文件中定義的文件系統等基礎操作。接著根據系統默認的運行級別，讀取/etc/rc.d/下對應的rcN.d文件，這裏N代表著運行級別。rcN.d文件裏有關於這個運行級別需要啟動和停止的服務腳本，其中K開頭表示該服務停止，S開頭表示該服務啟動。最後再執行兜底腳本/etc/rc.d/rc.local，這樣就完成了系統初始化。

六.啟動終端，登錄shell

??完成了系統初始化之後，系統會執行/sbin/mingetty打開終端，讓用戶輸入用戶名和密碼。再調用login程序，核對密碼。如果密碼正確，就從文件/etc/passwd 中讀取用戶指定的shell，然後啟動shell，最後把控制權交給shell，這樣就完成了整個系統的啟動過程。

CentOS 6 啟動流程