Linux启动过程详解：从BIOS到Kernel Boot

本文主要探讨了Linux系统的启动过程，包括BIOS引导、GRUB加载、内核启动、Init系统及后续服务的启动等关键步骤。其中详细解释了各个阶段的功能和作用。 Linux启动过程通常从BIOS（Basic Input/Output System）开始。BIOS在系统加电后执行自检（POST），初始化硬件设备，并寻找驱动器和启动扇区。一旦找到MBR（主引导记录），它会加载MBR中的引导加载程序。MBR是磁盘上的第一个扇区，包含了分区表和一个小的引导加载程序。 GRUB（Grand Unified Bootloader）作为常见的引导加载程序，其有两个阶段。Stage1通常安装在MBR中，负责加载Stage2，如果需要支持文件系统，还可能有Stage1.5。Stage2显示引导菜单，允许用户选择要启动的操作系统或内核。 GRUB的配置文件`menu.lst`用于定义引导选项。当选择启动Linux内核时，内核开始加载。内核加载分为几个阶段，首先是古老的_start()函数，它将自身移动到内存的特定位置并调用setup()。 setup()阶段则负责重新初始化硬件，设置内核运行环境，保存系统参数，并调用video.S来检测和设置显示器。然后，系统进入保护模式，启动startup_32()函数。startup_32()会建立基本的运行环境，解压缩bzImage内核到内存，并跳转到内核的入口点。 内核加载完成后，初始化进程（Init）开始运行。在经典的Linux启动过程中，Init可能是/sbin/init。Init根据配置文件（如`/etc/inittab`）定义的运行级别启动一系列服务，这些服务通常在`/etc/init.d/`目录下。例如，`/etc/init.d/rc`脚本会启动系统的基本服务。 进一步的，Init会启动getty进程（如agetty）来创建终端会话，然后运行/bin/login程序，用户可以输入用户名和密码进行登录。登录成功后，用户会进入shell环境，至此，操作系统启动完成，用户可以开始使用Linux系统。 Linux启动过程的每一个步骤都至关重要，理解这些步骤有助于我们更好地管理和维护Linux系统，尤其是在解决启动问题时能提供宝贵的线索。