Linux启动过程详解：从BIOS到/sbin/init

本文主要介绍了Linux系统的启动过程，特别是从BIOS引导到/sbin/init程序运行的各个阶段。在启动过程中，涉及到了硬件初始化、MBR加载、GRUB引导加载程序、内核引导以及最终的系统初始化。 Linux启动过程通常分为以下几个步骤： 1. **BIOS引导**： - **加电自检(POST)**：开机时，计算机硬件进行自我检查，确保所有组件正常工作。 - **设备枚举和初始化**：识别和设置系统中的硬件设备。 - **MBR加载**：BIOS找到硬盘上的主引导记录(MBR)，将其加载到内存特定位置并执行。 2. **主引导记录(MBR)**： - MBR包含512字节，存储了分区表和一个小型引导加载程序。 - 可以使用`dd`命令复制MBR内容，如`dd if=/dev/hda of=mbr bs=512 count=1`，然后使用`hexdump`或`cfdisk`查看MBR信息。 3. **GRUB引导加载程序**： - GRUB是一个两阶段引导加载程序，stage1驻留在MBR中，可加载stage2。 - stage2负责显示引导菜单，用户可以选择要启动的操作系统或内核版本。 - GRUB支持多种文件系统，可以引导多操作系统环境。 4. **Linux内核引导**： - 内核的引导开始于汇编语言编写的_start()函数，它会将自身移动到内存的特定位置并继续执行。 - 接下来，setup()函数负责硬件初始化，设置内核运行环境，如内存管理、显示器设置等。 - startup_32()函数进一步初始化系统，解压bzImage内核镜像到内存，并开始执行用户空间程序。 5. **/sbin/init程序**： - 内核启动的第一个进程，PID为1，PPID为0，它是所有其他进程的起点。 - /etc/inittab是init的配置文件，定义了不同运行级别(run levels)下的动作和命令，每个条目由"id": "run levels": "action": "command"四个部分组成。 - 例如，init根据运行级别启动getty进程，如agetty，以提供终端登录服务；还会执行/etc/init.d下的脚本，如boot和rc脚本，进行系统服务的启动。 6. **系统服务启动**： - /etc/init.d目录下的脚本按特定顺序执行，启动各种系统服务。 - 最后，用户通过/bin/login程序进行身份验证，进入shell环境，此时系统准备就绪，用户可以开始使用Linux了。 理解这个启动过程对于系统管理员来说至关重要，因为这有助于诊断和解决启动问题，同时也有助于理解如何配置和管理Linux系统服务。