??本文以centos5為例，詳細(xì)說明從按下電源直到屏幕出現(xiàn)命令行提示符的Linux整個啟動過程。當(dāng)用戶按下電源，BIOS開機(jī)自檢，按BIOS中設(shè)置的啟動設(shè)備啟動，接著啟動設(shè)備上安裝的引導(dǎo)程序grub開始引導(dǎo)Linux。Linux首先進(jìn)行內(nèi)核的引導(dǎo)，接下來執(zhí)行init程序，init調(diào)用了rc.sysinit和rc等程序，rc.sysinit和rc完成系統(tǒng)初始化和運(yùn)行服務(wù)的任務(wù)后，返回init；init啟動了mingetty后，打開了終端供用戶登錄系統(tǒng)，用戶登錄成功后進(jìn)入了Shell，這樣就完成了從開機(jī)到登錄的整個啟動過程。
??整個Linux啟動過程分成以下幾個部分：
- POST加電自檢
- 引導(dǎo)加載器引導(dǎo)程序
- 加載內(nèi)核
- 運(yùn)行init
- 系統(tǒng)初始化
- 啟動對應(yīng)運(yùn)行級別的守護(hù)進(jìn)程
- 建立終端
- 登錄系統(tǒng)，啟動完成
POST加電自檢
??開機(jī)按下電源鍵后，計算機(jī)加電，主板上的BIOS或UEFI基本輸入輸出程序開始對計算機(jī)硬件進(jìn)行檢查，主要是負(fù)責(zé)完成對CPU、主板、內(nèi)存、硬盤子系統(tǒng)、顯示子系統(tǒng)、 串并行接
口、鍵盤、 CD-ROM光驅(qū)等硬件情況的檢測。當(dāng)檢測到錯誤的時候，機(jī)器有可能會中斷或者啟動不了。如果沒什么重大錯誤，接下來就會按次序查找引導(dǎo)設(shè)備，第一個有引導(dǎo)程序的設(shè)備為本次啟動設(shè)備。
引導(dǎo)加載器引導(dǎo)程序
??確定引導(dǎo)介質(zhì)后，便開始從介質(zhì)中裝載引導(dǎo)程序如grub,這是一個微小程序，我們知道MBR引導(dǎo)記錄大小為512字節(jié)，其中前446個字節(jié)就是Bootloader，主要用來引導(dǎo)用戶選擇要啟動的系統(tǒng)或不同的內(nèi)核版本，把用戶選定的內(nèi)核裝載到RAM中的特定空間中，解壓，展開，而后把系統(tǒng)控制權(quán)移交給內(nèi)核。
??grub是Linux中Bootloader程序，由于MBR記錄大小的限制，所以grub分為三個部分：
- stage1: mbr，引導(dǎo)啟動介質(zhì)的grub主體文件
- stage1_5: mbr之后的扇區(qū)，讓stage1中的bootloader能識別stage2所在的分區(qū)上的文件系統(tǒng)
- stage2：磁盤分區(qū)(/boot/grub/)
??需要注意的是：stage1和stage1_5不屬于任何分區(qū)，這兩個階段是沒有文件系統(tǒng)的，都是以磁盤0101的方式直接訪問的。
??stage2階段中，會進(jìn)入/boot/grub/，里面有g(shù)rub.conf配置文件，根據(jù)里面的內(nèi)核配置信息去加載內(nèi)核。
加載內(nèi)核
??這時候kernel開始進(jìn)行自身初始化：探測可識別的硬件設(shè)備，加載硬件驅(qū)動程序（借助于ramdisk加載驅(qū)動，ramdisk是輔助的偽根系統(tǒng)，虛擬磁盤），并且以只讀方式掛載根文件系統(tǒng)，運(yùn)行用戶空間的第一個應(yīng)用程序 /sbin/init。
??kernel在內(nèi)存中加載時，為了模擬系統(tǒng)環(huán)境，會生成一個ramdisk文件，來進(jìn)行下一步操作，等到加載到真正的根文件系統(tǒng)時，就會退出ramdisk，切換到真正的根文件系統(tǒng)中去。
??/boot/initrd-VERSION-release.img，也就是上面提到的ramdisk，存放了和內(nèi)核啟動相關(guān)的最基本驅(qū)動，和啟動無關(guān)的一般都放在/lib/modules/下面。/boot/initrd-VERSION-release.img是解決根的掛載問題，掛載根之前必然已經(jīng)進(jìn)入/boot了。進(jìn)/boot 是grub來負(fù)責(zé)的，注意/boot 和/ 的文件系統(tǒng)是可以不一樣的，這兩個是獨(dú)立的分區(qū)。內(nèi)核是放在/boot下面的，先加載內(nèi)核，然后掛載根/，掛載根的時候需要用到文件系統(tǒng)驅(qū)動，而文件系統(tǒng)的驅(qū)動放在/lib/modules/下面，就是在根下面，就矛盾了。而ramdisk就是來解決這個問題的 。
運(yùn)行init
??init的進(jìn)程號是1，從這一點就能看出，init進(jìn)程是系統(tǒng)所有進(jìn)程的起點，Linux在完成內(nèi)核引導(dǎo)以后，就開始運(yùn)行init進(jìn)程。init進(jìn)程需要讀取配置文件/etc/inittab。inittab是一個不可執(zhí)行的文本文件，它有若干行指令所組成。
??/sbin/init：運(yùn)行系統(tǒng)的第一個進(jìn)程。這個進(jìn)程會讀取相應(yīng)配置文件，比如Centos 5的配置文件：/etc/inittab。init讀取其初始化文件： /etc/inittab，來確定初始運(yùn)行級別(RUN LEVEL)，運(yùn)行系統(tǒng)初始化腳本以及對應(yīng)運(yùn)行級別的腳本目錄里面的腳本等。
系統(tǒng)初始化
??在init的配置文件/etc/inittab中有這么一行： si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit，這是調(diào)用系統(tǒng)初始化腳本，主要實現(xiàn)的功能：
(1) 設(shè)置主機(jī)名
(2) 設(shè)置歡迎信息
(3) 激活udev和selinux
(4) 掛載/etc/fstab文件中定義的文件系統(tǒng)
(5) 檢測根文件系統(tǒng)，并以讀寫方式重新掛載根文件系統(tǒng)
(6) 設(shè)置系統(tǒng)時鐘
(7) 激活swap設(shè)備
(8) 根據(jù)/etc/sysctl.conf文件設(shè)置內(nèi)核參數(shù)
(9) 激活lvm及software raid設(shè)備
(10) 加載額外設(shè)備的驅(qū)動程序
(11) 清理操作
啟動對應(yīng)運(yùn)行級別的守護(hù)進(jìn)程
??在rc.sysinit執(zhí)行后，將返回init繼續(xù)其它的動作，通常接下來會執(zhí)行到/etc/rc.d/rc程序。以運(yùn)行級別5為例，init將執(zhí)行配置文件/etc/inittab中的以下這行： l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5。
??這一行表示以5為參數(shù)運(yùn)行/etc/rc.d/rc，/etc/rc.d/rc是一個Shell腳本，它接受5作為參數(shù)，去執(zhí)行 /etc/rc.d/rc5.d/目錄下的所有的rc啟動腳本，/etc/rc.d/rc5.d/目錄中的這些啟動腳本實際上都是一些軟鏈接文件，而不是真正的rc啟動腳本，真正的rc啟動腳本實際上都是放在/etc/rc.d/init.d/目錄下。而這些rc啟動腳本有著類似的用法，它們一般能接受 start、stop、restart、status等參數(shù)。
??/etc/rc.d/rc5.d/中的rc啟動腳本通常是K或S開頭的軟鏈接文件，對于以以S開頭的啟動腳本，將以start參數(shù)來運(yùn)行。而如果發(fā)現(xiàn)存在相應(yīng)的腳本也存在K打頭的鏈接，而且已經(jīng)處于運(yùn)行態(tài)了(以 /var/lock/subsys/下的文件作為標(biāo)志)，則將首先以stop為參數(shù)停止這些已經(jīng)啟動了的守護(hù)進(jìn)程，然后再重新運(yùn)行。這樣做是為了保證是當(dāng) init改變運(yùn)行級別時，所有相關(guān)的守護(hù)進(jìn)程都將重啟。
建立終端
??rc執(zhí)行完畢后，返回init。這時基本系統(tǒng)環(huán)境已經(jīng)設(shè)置好了，各種守護(hù)進(jìn)程也已經(jīng)啟動了。init接下來會打開6個終端，以便用戶登錄系統(tǒng)。通過按Ctrl+Alt+Fn(n對應(yīng)1-6)可以在這6個終端中切換。在inittab中的以下6行就是定義了6個終端：
??1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2
3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4
5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5
6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6
??從上面可以看出在2、3、4、5的運(yùn)行級別中都將以respawn方式運(yùn)行mingetty程序，mingetty程序能打開終端、設(shè)置模式。同時它會顯示一個文本登錄界面，這個界面就是我們經(jīng)?？吹降牡卿浗缑?，在這個登錄界面中會提示用戶輸入用戶名，而用戶輸入的用戶將作為參數(shù)傳給login程序來驗證用戶的身份。
登錄系統(tǒng)，啟動完成
??對于運(yùn)行級別為5的圖形方式用戶來說，他們的登錄是通過一個圖形化的登錄界面。登錄成功后可以直接進(jìn)入KDE、Gnome等窗口管理器。
??至此，centos5的系統(tǒng)啟動過程就大致介紹完了，不足之處，請多多指正。
