4-计算机os启动流程

4-计算机os启动流程
计算机os启动流程
主板通电，⽴刻找bios程序启动，可以按F2或esc等，停在bios界⾯。

1：装好os后往往hdd优先级设置最⾼，bios到硬盘第⼀个扇区（512bytes）找bootloader。

512bytes=446bytes BootLoader（grub是bootloader其中⼀种）+64位是分区信息+2bytes是结束标志。

但是这512byte存的只是grub主程序，还有其他的要加载，例如grub的配置⽂件/boot/grub/grub.conf在其他mbr中
2: grub去加载内核（操作硬件的程序集合）到内存当中。

grub是最流⾏的bootloader。

提供⼀个界⾯让⽤户选择启动哪个os，例如装了双系统的主机，⽤户选择后，或者时间到选择默认选项，（linux提供修复模式的系统后⾯说）。

选择好之后，读取grub的配置⽂件/boot/grub/grub.conf加载对应的内核，grub将控制权移交给kernel。

3：kernel获得控制权后
a.解压缩⾃⼰并安装相应驱动
b.初始化与⽂件系统相关的虚拟设备，LVM或RAID、初始化内存管理，检测内存⼤⼩、初始化系统的进⾏见通信等等与硬件平台相关的初始化⼯作。

4:装载根⽂件系统，挂在根⽬录下⾯，即装载os接⼝等⽂件信息，还有在os接⼝之上的解释器程序⽂件。

根⽂件系统⾄少包括以下⽬录：
/etc/ ：存储重要的配置⽂件。

/bin/ ：存储常⽤且开机时必须⽤到的执⾏⽂件。

/sbin/ ：存储着开机过程中所需的系统执⾏⽂件。

/lib/ ：存储/bin/及/sbin/的执⾏⽂件所需的链接库，以及Linux的内核模块。

/dev/ ：存储设备⽂件。

注：五⼤⽬录必须存储在根⽂件系统上，缺⼀不可。

以只读的⽅式挂载根⽂件系统，之所以采⽤只读的⽅式挂载根⽂件系统是因为：此时Linux内核仍在启动阶段，还不是很稳定，如果采⽤可读可写的⽅式挂载根⽂件系统，万⼀Linux
不⼩⼼宕机了，⼀来可能破坏根⽂件系统上的数据，再者Linux下次开机时得花上很长的时间来检查并修复根⽂件系统。

挂载根⽂件系统的⽽⽬的有两个：⼀是安装适当的内核模块，以便驱动某些硬件设备或启⽤某些功能；⼆是启动存储于⽂件系统中的init 服务，以便让 init服务接⼿后续的启动⼯作。

5：启动第⼀个进程 init (centos7启动第⼀个进程systemd)，init祖宗进程启动标志着kernel顺利启动完成，下⾯就是初始化os使⽤环境了。

先从⽂件系统中找到init服务启动，读取运⾏级别
init服务会读取/etc/inittab⽂件，根据/etc/inittab中的设置数据进⾏初始化系统环境的⼯作。

/etc/inittab定义 init 服务在 linux启动过程中必须依序执⾏以下⼏个脚本⽂件： /etc/rc.d/rc.sysinit
/etc/rc.d/rc
/etc/rc.d/rc.local
/etc/rc.d/rc.sysinit
主要的功能是设置系统的基本环境，例如图形界⾯。

1 (1)启动udev
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3 (2)设置内核参数
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5 执⾏sysctl –p ,以便从 /etc/sysctl.conf 设置内核参数
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7 (3)设置系统时间
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9 将硬件时间设置为系统时间
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11 (4)启⽤交换内存空间
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13 执⾏ swpaon –a –e，以便根据/etc/fstab的设置启⽤所有的交换内存空间。

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15 (5)检查并挂载所有⽂件系统
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17 检查所有需要挂载的⽂件系统，以确保这些⽂件系统的完整性。

检查完毕后以可读可写的⽅式挂载⽂件系统。

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19 (6)初始化硬件设备
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21 Linux除了在启动内核时以静态驱动程序驱动部分的硬件外，在执⾏rc.sysinit 时，也会试着驱动剩余的硬件设备。

r c.sysinit 驱动的硬件设备包含以下⼏项：
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23 a)定义在/etc/modprobe.conf 的模块
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25 b) ISA PnP的硬件设备
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27 c) USB设备
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29 (7)初始化串⾏端⼝设备
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31 Init服务会管理所有的串⾏端⼝设备，⽐如调制解调器、不断电系统、串⾏端⼝控制台等。

Init 服务则通过rc.sysinit来初始化linux 的串⾏端⼝设备。

当rc.sysinit 发现 linux 才能在这 /etc/rc.serial 时，才会执⾏
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33 (8)清除过期的锁定⽂件与IPC⽂件
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35 (9)建⽴⽤户接⼝
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37 在执⾏完3个主要的 RC Script 后， init服务的最后⼀个⼯作，就是建⽴linux的⽤户界⾯，好让⽤户可以使⽤ linux 。

此时init 服务会执⾏以下两项⼯作：
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39 (10)建⽴虚拟控制台
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41 Init 会在若⼲个虚拟控制台中执⾏ /bin/login，以便⽤户可以从虚拟控制台登陆 linux 。

linux 默认在前6个虚拟控制台，也就是 tty1~tty6 ，执⾏ /bin/logi 登陆程序。

当所有的初始化⼯作结束后，cpu_idle()函数
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