解说RHEL5 linux启动流程(转)

解说RHEL5 linux启动流程

一般系统启动流程是面试里面必考的问题
RHEL5的启动流程。不同的Linux发行版本的启动流程都不同,即使是同一个发行版本可能也有很大不同,比如RHEL5和RHEL6。

一:概述 

    关于linux的系统启动流程我们可以从下面图片中的流程一步一步展开,其实linux系统的启动过程中,我们可以比喻为一个接力赛,计算机的不同模块负责这个接力赛中接力棒的交接(为了更好的理解,暂且这样比喻吧可能有点不是太恰当,呵呵

 二:剖析启动过程(整个过程将围绕上面的图片流程详细展开

  1. 当我们打开计算机电源的时候,随后会听到滴的一声,linux系统开始了一段紧张有序的接力大赛,开始鸣枪(POST-power on self test)自检开始),这个过程中主要是检测我们的计算机硬件设备比如:CPU,内存,主板,显卡,CMOS等设备是否有故障存在,如果有硬件故障的话将按两种情况理:对于严重故障(致命性故障)则停机,此时由于各种初始化操作还没完成,不能给出任何提示或信号;对于非严重故障则给出提示或声音报警信号,等待用户处理),如果没有故障,POST完整自己的接力任务,将尾部工作交接给BIOS处理

  2. BIOS接过接力棒后,首先会在一个Boot Sequence程序中搜索可以让系统启动的引导设备(比如我们有时在BIOS中设置为从硬盘启动,或者从CD-ROM启动等等)

     这时如果BIOS找不到可以引导的设备及相关程序后,便会启动失败,如果顺利      的找到了相关设备及程序,那么BIOS将继续交接给启动设备中的                  MBR(Master Boot Record)主引导记录


  3. MBR程序找到其前446个字节的Boot Loader 

  4. Boot Loader 找到gub程序

     在这个过程的主要是靠Grub的引导开始,将贯穿到系统初始化开始前

  1. grub引导又分为两个阶段 stage1:主要是Boot loader  
  2.  
  3.                      stage 1.5:过渡  
  4.  
  5.                      stage2:主要是/boot/grub (这三个阶段在内部实现接力)    

从上面/boot目录中可以发现linux的内核(VMlinuz),grub,inird程序都在该目录下) 

  1. 在/boot/grub/下面我们看到了熟悉的stage1,stage2及grub工具的配置文件  grub.conf,呵呵, 
  2.  
  3. 那么grub.conf 是什么东东呢?呵呵,下面我们看下一该配置文件 

  1. 从grub的配置文件中我们看到了我们熟悉的开机图片 
  2. 在启动菜单中 
  3. root(hd0,0)告诉grub在什么地方引导内核及initrd程序 
  4. 然后说明kernel及initrd的位置 

从上面的grub.conf 的引导配置文件中得知,下面grub该找内核及initrd程序了,从启动菜单中得知相关位置信息后,开始步入引导kernel了,这就是kernel的初始化过程,MBR开始交接给kernel


 5. 内核的初始化,从全局启动历程start_kernel开始,
    内核完成的任务主要有:
    硬件的特测
    硬件驱动的初始化,
    挂载根文件系统(根切换)
    启动init进程。
    内核在系统启动后的功能先提前介绍一下:
    进程的调度,内存管理,文件系统的管理,硬件驱动,网络等
    内核自身初始化完成后开始下一步的接力

 6. 到此为止内核空间的相关工作已经完成,内核空间的任务开始向用户空间转移

    内核空间通过一个间接的initrd(微型linux)向用户空间的/sbin/init过度,所以gurb开始引导内核向initrd接力

   那么/boot目录的initrd都什么东东呢?

通过展开initrd-2.6.18-308.e15.img 后我们发现 这不就是个微型的linux吗?(完全具备linux必须的init,及相关目录)
 grub程序通过引导initrd,initrd找到init完成接力
 7. 系统启动init进程正式进入空户空间
 

  1. 通过上面init程序的查看我们可以看到,init程序完成的主要工作有 
  1. 挂载 :将initrd中的/proc, /sys  /dev 挂载到当前的主分区中的相应目录
  2. 创建目录:/dev/mapper
  3. 通过mknod完成block or character special files的创建 
  4. 相关模块的挂载
  5. 创建root设备
  6. 挂载 /sysroot
  7. 最后完成根切换
     
init进程创建完成
 8. init将后续工作接力给/etc/inittab 配置文件,开始系统初始化
  下面/etc/inittab接力后,牵头开始完成系统的初始化操作 
  1. 设定系统默认启动级别 
  2. (0 级别关机
  3. 1 单用户模式
  4. 2 正常模式 (NFS服务部启动)
  5. 3 多用户模式
  6. 4 保留
  7. 5 图像界面
  8. 6 重启)
  9. 执行脚本/etc/rc.d/rc.sysinit完成系统初始化,及相关其他的脚本
     

     系统初始化的简单的介绍:

  • 硬件的初始化,图像界面启动的初始化(如果设置了默认启动基本)
  • 主机RAID的设置初始化,device mapper 及相关的初始化,
  • 检测根文件系统,以只读方式挂载
  • 激活udev和selinux
  • 设置内核参数 /etc/sysctl.conf
  • 设置系统时钟
  • 启用交换分区,设置主机名
  • 加载键盘映射
  • 激活RAID和LVM逻辑卷
  • 挂载额外的文件系统 /etc/fstab
  • 等等

    最后基本的模块装载及内核的完成后,备份syslog。

 9.最后启动登录界面了

 总结 :在系统启动过程中主要的脚本和目录有哪些呢?我们可以概括一下

  1. /boot 目录
  2. /grub 目录
  3. /boot/grub/grub.conf 脚本
  4. /boot/initrd+内核版本 文件
  5. /initrd文件中的init文件
  6. /initrd文件中的/proc/  /sys/    /dev/ 目录的挂载 及根的切换
  7. /etc/inittab  脚本
  8. /etc/rc.d/rc.sysinit  脚本
  9. 这些重要的脚本和目录,当然还有其他重要的目录和文件,脚本等暂不列举啦。

 温馨提示:大虾们,如有理解不到位的地方,还望多多指正,交流!
FROM:http://haicang.blog.51cto.com/2590303/905853

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