總覽

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加載BIOS

• 一個特殊的應將電路在CPU的一個引腳上產生一個RESET邏輯值，然后會把一些寄存器(包括cs和eip)設置成固定的值

• 然后執行在物理地址為0xFFFF FFF0處找到的代碼，硬件把這個地址映射到某個只讀、持久的存儲芯片中，該芯片通常為ROM

• 而ROM中存放的程序集在80x86體系統通常叫做BIOS

BIOS由兩部分組成: POST代碼和運行時服務

加載mbr

硬盤上第0磁道第一個扇區被稱為MBR，也就是Master Boot Record，即主引導記錄，它的大小是512字節，別看地方不大，可里面卻存放了預啟動信息、分區表信息。

系統找到BIOS所指定的硬盤的MBR后，就會將其復制到0×0000 7c00地址所在的物理內存中。其實被復制到物理內存的內容就是Boot Loader，而具體到你的電腦，那就是lilo或者grub了(GRUB原來就是Bootloader)。

提取MBR的信息

要看MBR的內容，請使用下面的命令

#從/dev/sda上讀取前512個字節的內容，并將其寫入mbr.bin文件中

[root@localhost pam.d]# dd if=/dev/sda of=mbr.bin bs=512 count=1

#以十六進制和ASCII碼格式打印這個二進制文件的內容

[root@localhost pam.d]# od -xa mbr.bin

加載bootloader

在嵌入式系統中，啟動第一步、第二步不存在的，直接從Bootloader開始運行。

Boot Loader 就是在操作系統內核運行之前運行的一段小程序。初始化硬件設備、建立內存空間的映射圖，從而將系統的軟硬件環境帶到一個合適的狀態，以便為最終調用操作系統內核做好一切準備。系統讀取內存中的grub配置信息（一般為menu.lst或grub.lst），并依照此配置信息來啟動不同的操作系統。

• Bootloader從地址為0x0009 0200開始存入RAM中，而setup()函數鏈接在此處，然后跳轉setup()開始執行，作用再次初始化硬件設備(BIOS已經初始化了)

• setup()結束跳轉到startup_32(),這里面會解壓內核，也就是第四步中提到的，然后跳轉到0x0010 0000處。

• 執行第二個startup_32()函數，與前一個函數名相同，但是起始物理地址不同，函數結尾會跳轉到start_kernel()處。

• 執行start_kernel(),作用是完成Linux內核的初始化工作。，幾乎每個內核部件都是由這個函數進行初始化的。

加載內核

根據grub設定的內核映像所在路徑(Bootloader給出Image路徑)，系統讀取內存映像，并進行解壓縮操作。此時，屏幕一般會輸出“Uncompressing Linux”的提示。當解壓縮內核完成后，屏幕輸出“OK, booting the kernel”。

系統將解壓后的內核放置在內存之中，并調用start_kernel()函數來啟動一系列的初始化函數并初始化各種設備，完成Linux核心環境的建立。至此，Linux內核已經建立起來了，基于Linux的程序應該可以正常運行了。

至此，Linux內核已經建立起來。

設置運行等級

內核被加載后，第一個運行的程序便是/sbin/init，該文件會讀取/etc/inittab文件，并依據此文件來進行初始化工作。

其實/etc/inittab文件最主要的作用就是設定Linux的運行等級，其設定形式是“：id:5:initdefault:”，這就表明Linux需要運行在等級5上。Linux的運行等級設定如下：

0：關機

1：單用戶模式

2：無網絡支持的多用戶模式

3：有網絡支持的多用戶模式

4：保留，未使用

5：有網絡支持有X-Window支持的多用戶模式

6：重新引導系統，即重啟

初始化系統設置

在設定了運行等級后，Linux系統執行的第一個用戶層文件就是/etc/rc.d/rc.sysinit腳本程序，它做的工作非常多，包括設定PATH、設定網絡配置（/etc/sysconfig/network）、啟動swap分區、設定/proc等等

啟動內核模塊

依據/etc/modules.conf文件或/etc/modules.d目錄下的文件來裝載內核模塊。

執行不同級別的腳本程序

根據運行級別的不同，系統會運行rc0.d到rc6.d中的相應的腳本程序，來完成相應的初始化工作和啟動相應的服務。

執行個性化程序

rc.local就是在一切初始化工作后，Linux留給用戶進行個性化的地方。你可以把你想設置和啟動的東西放到這里。

進入登陸狀態

執行/bin/login

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Grub是一個系統引導程序，其又分成兩個階段：第一階段：保存在MBR中，用匯編編寫，也就是MBR中的引導程序部分，功能包括：①基礎硬件設備初始化(屏蔽所有中斷、關閉處理器內部指令/數據cache等)；②為加載Grub的另一部分Stage2準備空間；③如果從某個固態存儲介質中，則拷貝Grub中Stage2到RAM空間中；④設置好堆棧；⑤跳轉到Stage2的C程序入口點；第二階段：通常由C語言編寫，功能包括：①初始化本階段使用到的硬件設備；②檢測系統內存映射；③將kernel映像和根文件系統映像從Flash讀到RAM中；④為內核設置啟動參數；⑤調用內核。----------分隔符------------第二階段通常保存在/boot/grub中，當我們啟動系統進入Grub界面，會看到選擇信息，如果我們編譯了系統內核的話，我們可以選擇從某個內核啟動。同時注意Grub配置文件和內核在/boot分區。從前面分析可以看出，Grub第一階段需要到MBR中讀引導程序，第二階段需要到/boot分區讀系統內核和配置文件。

轉載于:https://blog.51cto.com/12814931/2130738

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【研究任务】linux系统开机启动过程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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