Linux的啟動流程分析：

啟動流程一覽

加載BIOS 的硬件資訊與進行自我測試，并依據配置取得第一個可啟動的裝置；

讀取并運行第一個啟動裝置內MBR 的boot Loader (亦即是grub, spfdisk 等程序)；

依據boot loader 的配置加載Kernel ，Kernel會開始偵測硬件與加載驅動程序；

在硬件驅動成功后，Kernel會主動呼叫init 程序，而init 會取得run-level 資訊；

init 運行/etc/rc.d/rc.sysinit 文件來準備軟件運行的作業環境(如網絡、時區等)；

init 運行run-level 的各個服務之啟動(script 方式)；

init 運行/etc/rc.d/rc.local 文件；

init 運行終端機模擬程序mingetty 來啟動login 程序，最后就等待使用者登陸啦；

BIOS, boot loader 與kernel 加載：

BIOS, 啟動自我測試與MBR

Boot Loader 的功能

• 提供菜單：使用者可以選擇不同的啟動項目，這也是多重啟動的重要功能！

• 加載核心文件：直接指向可啟動的程序區段來開始操作系統；

• 轉交其他loader：將啟動管理功能轉交給其他loader 負責。

加載核心偵測硬件與initrd 的功能

第一支程序init 及配置檔/etc/inittab 與runlevel：

Run level：運行等級有哪些

• 0 - halt (系統直接關機)

• 1 - single user mode(單人維護模式，用在系統出問題時的維護)

• 2 - Multi-user, without NFS(類似底下的runlevel 3，但無NFS 服務)

• 3 - Full multi-user mode(完整含有網絡功能的純文字模式)

• 4 - unused (系統保留功能)

• 5 - X11 (與runlevel 3 類似，但加載使用X Window)

• 6 - reboot (重新啟動)

/etc/inittab 的內容與語法

[配置項目]:[run level]:[init 的動作行為]:[命令項目]

init 的處理流程

使用/etc/rc.d/rc.sysinit 進行系統初始化

由於runlevel 是5 ，因此只進行『l5:5:wait:/etc/rc.d/rc5』，其他行則略過

配置好[ctrl]+[alt]+[del] 這組的組合鍵功能

配置不斷電系統的pf, pr 兩種機制；

啟動mingetty 的六個終端機(tty1 ~ tty6)

最終以/etc/X11/perfdm -nodaemon 啟動圖形介面啦！

init 處理系統初始化流程(/etc/rc.d/rc.sysinit)：

取得網絡環境與主機類型：
讀取網絡配置檔/etc/sysconfig/network ，取得主機名稱與默認通訊閘(gateway) 等網絡環境。

測試與掛載內存裝置/proc 及U盤裝置 /sys：
除掛載內存裝置/proc 之外，還會主動偵測系統上是否具有usb 的裝置，若有則會主動加載 usb 的驅動程序，并且嘗試掛載usb 的文件系統。

決定是否啟動SELinux ：
我們在第十七章談到的SELinux 在此時進行一些檢測，并且檢測是否需要幫所有的文件重新編寫標準的SELinux 類型(auto relabel)。

啟動系統的亂數產生器
亂數產生器可以幫助系統進行一些口令加密演算的功能，在此需要啟動兩次亂數產生器。

配置終端機(console) 字形：

配置顯示於啟動過程中的歡迎畫面(text banner)；

配置系統時間(clock) 與時區配置：需讀入/etc/sysconfig/clock 配置值

周邊設備的偵測與Plug and Play (PnP) 參數的測試：
根據核心在啟動時偵測的結果(/proc/sys/kernel/modprobe ) 開始進行ide / scsi / 網絡/ 音效等周邊設備的偵測，以及利用以加載的核心模塊進行PnP 裝置的參數測試。

使用者自訂模塊的加載
使用者可以在/etc/sysconfig/modules/*.modules加入自訂的模塊，則此時會被加載到系統當中

加載核心的相關配置：
系統會主動去讀取/etc/sysctl.conf 這個文件的配置值，使核心功能成為我們想要的樣子。

配置主機名稱與初始化電源管理模塊(ACPI)

初始化軟件磁盤陣列：主要是透過/etc/mdadm.conf 來配置好的。

初始化LVM 的文件系統功能

以fsck 檢驗磁碟文件系統：會進行filesystem check

進行磁碟配額quota 的轉換(非必要)：

重新以可讀寫模式掛載系統磁碟：

啟動quota 功能：所以我們不需要自訂quotaon 的動作

啟動系統虛擬亂數產生器(pseudo-random)：

清除啟動過程當中的緩存文件：

將啟動相關資訊加載/var/log/dmesg 文件中。

啟動系統服務與相關啟動配置檔(/etc/rc.d/rc N & /etc/sysconfig)

使用者自訂啟動啟動程序(/etc/rc.d/rc.local)

根據/etc/inittab 之配置，加載終端機或X-Window 介面

啟動過程會用到的主要配置檔：/etc/modprobe.conf，/etc/sysconfig/*

Run level 的切換：init[0-6]

核心與核心模塊：

• 核心：/boot/vmlinuz 或/boot/vmlinuz-version；

• 核心解壓縮所需RAM Disk：/boot/initrd (/boot/initrd-version)；

• 核心模塊：/lib/modules/version/kernel 或/lib/modules/$(uname -r)/kernel；

• 核心原始碼：/usr/src/linux 或/usr/src/kernels/ (要安裝才會有，默認不安裝)

核心模塊與相依性：

/lib/modules/$(uname -r)/kernel

lib/modules/$(uname -r)/modules.dep

depmod

核心模塊的觀察：

多少模塊：lsmod

• 模塊名稱(Module)；

• 模塊的大小(size)；

• 此模塊是否被其他模塊所使用(Used by)。

模塊的資訊：modinfo

核心模塊的加載與移除：

insmod 則完全由使用者自行加載一個完整檔名的模塊

rmmod 移除模塊

核心模塊的額外參數配置：/etc/modprobe.conf

Bootloader: Grub：

boot loader 的兩個stage：Stage1：運行boot loader 主程序，Stage2：主程序加載配置檔

grub 的配置檔/boot/grub/menu.lst 與菜單類型

grub 對磁碟的代號配置與Linux 不同，主要透過偵測的順序來給予配置。如(hd0) 及(hd0,0) 等。

menu.lst 內每個菜單與titile 有關，而直接指定核心啟動時，至少需要kernel 及initrd 兩個項目

menu.lst 內配置loader 控制權移交時，最重要者為chainloader +1 這個項目。

若想要重建initrd ，可使用mkinitrd 處理

重新安裝grub 到MBR 或boot sector 時，可以利用grub shell 來處理。

啟動過程的問題解決：

忘記root 口令的解決之道：

重新啟動！一定要重新啟動！怎么重開都沒關系；

在啟動進入grub 菜單后，(1)在你要進入的菜單上面點'e' 進入詳細配置；(2)將光棒移動到kernel 上方并點'e' 進入編輯畫面；(3)然后出現如下畫面來處理：

grub edit> kernel /vmlinuz-2.6.18-92.el5 ro root=LABEL=/ rhgb quiet single

重點就是那個特殊字體的咚咚啦！按下[enter] 再按下b 就能夠啟動進入單人維護模式了。

進入單人維護模式后，系統會以root 的權限直接給你一個shell ，此時你就能夠運行『passwd 』這個命令來重建root 的口令啦！然后直接『init 5 』就可以切換成為X 窗口介面羅！就是這么簡單。

init 配置檔錯誤：

grub edit> kernel /vmlinuz-2.6.18-92.el5 ro root=LABEL=/ rhgb quiet init=/bin/bash

BIOS 磁碟對應的問題(device.map)

因文件系統錯誤而無法啟動：/etc/fstab

利用chroot 切換到另一顆硬盤工作

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Note For Linux By Jes(14)-启动流程、模块管理与 Loader的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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