在了解開機(jī)啟動(dòng)流程之前，還是得先了解一些磁盤的基本知識(shí)。磁盤主要由盤片，機(jī)械手臂，磁頭，主軸馬達(dá)構(gòu)成。盤片就是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的物理單位了。然后盤片上我們可以分成扇區(qū)（sector）和柱面（cylinder），每個(gè)扇區(qū)sector為512Bytes。如下圖所示：

磁盤在分區(qū)完成之后，每個(gè)分區(qū)（文件系統(tǒng)）都有一個(gè)啟動(dòng)扇區(qū)（boot sector），而開機(jī)時(shí)用到的則是整個(gè)磁盤的第一個(gè)扇區(qū)，這個(gè)扇區(qū)非常主要，構(gòu)成如下：

（1）主引導(dǎo)分區(qū)（MBR）master boot record；446Bytes；系統(tǒng)安裝時(shí)在在此區(qū)域安裝引導(dǎo)加載程序即BootLoader

（2）分區(qū)表（partion table）；64Bytes；記錄整塊磁盤的分區(qū)狀態(tài)；

要了解啟動(dòng)流程，還有兩個(gè)不得不說(shuō)的概念，那就是BIOS和CMOS。CMOS是記錄各項(xiàng)硬件參數(shù)并且嵌入在主板上的存儲(chǔ)器，BIOS是開機(jī)執(zhí)行的第一個(gè)程序，用它來(lái)確認(rèn)硬件設(shè)備的啟動(dòng)順序，然后在對(duì)應(yīng)的硬件設(shè)備中找到引導(dǎo)程序。

好了，下面分階段介紹開機(jī)的啟動(dòng)流程。

第一階段：BIOS

上電之后，BIOS是計(jì)算機(jī)執(zhí)行的第一個(gè)程序，計(jì)算機(jī)首先進(jìn)行硬件自檢，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，則發(fā)出不同的蜂鳴聲。自檢完畢后，BIOS要把控制權(quán)交給下一階段的引導(dǎo)程序，但如何轉(zhuǎn)交呢。由于下一階段的引導(dǎo)程序是放在磁盤分區(qū)的boot sector（引導(dǎo)扇區(qū)）里面，所以BIOS會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的次序的優(yōu)先去找到某個(gè)硬件設(shè)備分區(qū)（就是平常我們說(shuō)的從U盤，硬盤，光盤cd等）的引導(dǎo)扇區(qū)。

第二階段：主引導(dǎo)記錄

它可以告訴計(jì)算機(jī)去哪里找到系統(tǒng)。除此之外，MBR還包含有其他信息。分布如下：

（1）0-445 ，共446Bytes， 調(diào)用操作系統(tǒng)的機(jī)器碼；

（2）446-509，共64Bytes，分區(qū)表信息；

（3）510-511，共2Bytes，主引導(dǎo)記錄簽名（0x55，0xAA）；

這里面的第1點(diǎn)和第3點(diǎn)都比較清晰了，唯獨(dú)第2點(diǎn)還需在深究一下，分區(qū)表信息里面包含了什么內(nèi)容呢？具體如下6部分

（1）0, 0x80，代表該分區(qū)是激活分區(qū)，4個(gè)分區(qū)里面只能有一個(gè)激活分區(qū)；

（2）1-3， 主分區(qū)第一個(gè)扇區(qū)的物理位置（柱面，磁頭，扇區(qū)號(hào)等）；

（3）4，主分區(qū)類型；

（4）5-7，主分區(qū)最后一個(gè)扇區(qū)的物理位置；

（5）8-11，主分區(qū)第一個(gè)扇區(qū)的邏輯地址；

（6）12-15，主分區(qū)的總扇區(qū)數(shù)；

扇區(qū)總數(shù)為32bits，也就是說(shuō)如果每個(gè)扇區(qū)的大小為512Bytes，那么每個(gè)分區(qū)的大小最大為2的32次方字節(jié)，即2TB。

到此為止，計(jì)算機(jī)已經(jīng)找到引導(dǎo)程序了。

第三階段：硬盤啟動(dòng)

這里又分為以下3種情況。

（1）卷引導(dǎo)記錄

這一種方式啟動(dòng)最為簡(jiǎn)單，在四個(gè)分區(qū)里面只有一個(gè)是被激活的，找到激活分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)（Volume Boot Record：VBR），然后通過(guò)引導(dǎo)程序加載系統(tǒng)內(nèi)核啟動(dòng)系統(tǒng)即可；

（2）擴(kuò)展分區(qū)記錄

由于現(xiàn)在硬盤越來(lái)越大，4個(gè)分區(qū)還已經(jīng)不夠支持，因此規(guī)定有且僅有一個(gè)主分區(qū)可以定義為擴(kuò)展分區(qū)，在擴(kuò)展分區(qū)中再進(jìn)行邏輯擴(kuò)展，即邏輯分區(qū)。而引導(dǎo)記錄則位于該擴(kuò)展扇區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)，稱為擴(kuò)展引導(dǎo)記錄（extend Boot Record：EBR）。在這個(gè)扇區(qū)中，也有一個(gè)分區(qū)表，不過(guò)這個(gè)分區(qū)表只有兩項(xiàng)分區(qū)信息。這樣計(jì)算機(jī)根據(jù)第二項(xiàng)分區(qū)信息找到下一個(gè)邏輯分區(qū)，然后在下一個(gè)邏輯分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)里面做同樣的事情找到第三個(gè)邏輯分區(qū)，循環(huán)下去直至找到自己的邏輯分區(qū)就是最后一個(gè)邏輯分區(qū)了。

（3）啟動(dòng)管理器

這個(gè)的作用主要是安裝多個(gè)操作系統(tǒng)，找到主引導(dǎo)記錄不是把控制權(quán)交給某一個(gè)分區(qū)而是交給已經(jīng)安裝好的“啟動(dòng)管理器”BootLoader，由用戶選擇某個(gè)操作系統(tǒng)。Grub則是Linux環(huán)境最流行的啟動(dòng)管理器了。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/vincentfu/p/5536943.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux系统下开机启动流程的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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