linux 啟動流程

POST BIOS(boot sequence) 所選擇的啟動設備次序的MBR中是否有引導程序， ----> MBR(bootloader) 提供內核列表 ------->加載選定的Kernel，initrd(內存模擬的磁盤設備需要緩存)，initramfs（緩存） ?---->獲取到根文件系統并掛載，運行init

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bootloadler開始以后的掛載流程

1、當系統讀取bootloader，掛載內核分區的時候，不識別更高級的磁盤分區上，只能放在基本磁盤分區，而且只支持read1，所以內核和根不在同一個磁盤分區上，我們通常把內核所在的基本磁盤分區掛載到boot分區上。

2、最終bootloader在啟動的時候是在臨時掛載的 / 下找 vminuz?

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3、為了節約磁盤空間vmlinuz是被壓縮的，節約空間和保證IO速度。在使用的時候內核需要解壓，此時vmlinuz被分為2段，一段是沒有壓縮（解壓算法），另一端是壓縮的。

解壓后 bootloader讀取initramfs，的控制權完全交給kernel，內核完成自身初始化，加載磁盤完成后啟動init

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問題1：/lib/modules在跟文件系統中，kernel如何掛載？不掛載又怎么能找到這個硬盤的驅動程序？

/lib/modules/中是linux所需要的所有模塊存放位置，但是kernel現在不知道我們的設備硬件是什么，kernel不可能將所有的模塊都放在內核中，因為硬件設備以及功能模塊太多了。所以就放到了/lib/modules。但是/lib/modules又是在跟文件系統中。那此時kernel如何能找到硬盤的驅動模塊完成并加載呢？因為此時的模塊就是在根文件系統上，我們需要先掛載他才能找到所有的模塊。這個情況就是為什么要在boot分區中還要放置一個initrd文件的原因了。這個就是啟動時加載Kernel后掛載的臨時根文件系統。

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問題2：又是誰探測到了你的硬盤的型號，并把對應的驅動模塊放置在initramfs文件中提供給bootloader呢？

是安裝操作系統時，安裝程序在安裝操作系統時可以探測到你的硬盤是什么設備，需要什么啟動程序，做成initramfs文件放到了 bootloader可以讀取到的根文件系統中,這樣kernel就可以通過這個文件加載根文件系統，而后就可以讀取/lib/modules/ 加載所有的其他需要的模塊了

就是這個文件，所以有可能都安裝了同樣的操作系統，但是硬盤的驅動不同。導致了硬盤互換也不能啟動的原因。

initrd是個文件系統，幫助kernel完成初始化。內核要將其掛載，以這個為根，掛載后在這里加載真正根文件系統的驅動模塊，加載后initrd中有個程序運行后可以替換跟文件系統，將真正的根文件系統替換initrd，替換完以后這個應用程序由誰終止，自身終止就是系統啟動的第0個進程。之后就是要訪問/sbin/init

/sbin/init: 功能

　　/etc/inittab

　　　　/etc/rc.d/rc.sysinit腳本

　　　　　　操作：

　　　　　　設置主機名

　　　　　　打印文本歡迎信息

　　　　　　激活selinux 與 udev探測額外的硬件設備并為其裝在模塊

　　　　　　激活swap

　　　　　 ? 掛載etc/fstab中定義的本地文件系統

　　　　　　實現檢測根文件系統，并對其以讀寫方式重新掛在

　　　　　　設置系統時鐘，從硬件讀取時鐘，維護系統軟時鐘

　　　　　　裝在鍵盤映射

　　　　　　根據 etc/sysctl.conf 設置內核參數

　　　　　　激活軟raid與lvm設備

　　　　　　清理var等等目錄的操作

　　　　設定默認運行級別

　　　　啟動各種服務　　　　

　init特性：

　　id 操作的id

　　runlevels 在那些級別下運行次操作

　　action ? 動作

　　　　initdefault 默認執行

　　process 操作

?

　　Centos 5 init: SystemV格式：啟動順序是串行化，初始化程序一個一個執行

　　Centos 6 init： Upstart：程序依然有依賴，但是不用等待所依賴的程序完成初始化完成（啟動初始化程序通過dbus相互通信），和System V兼容性不太好。

　　Centos 7 ： ? SystemD，和SysV兼容。并且參考OS X 中并行初始化的過程

　　　　啟動應用程序：將應用程序定義到啟動級別中

　　　　　 ? 0：關機

　　　　 ? ? ?1：單用戶模式

　　　　　　2：多用戶模式，不支持NFS文進系統　　　　

　　　　　　3：完全多用戶模式

　　　　　　4：預留級別

　　　　　　5：完全多用戶模式：圖形模式

　　　　　　6：重啟

　　/etc/init/rcS.conf ? upstart 支持的腳本　　　

　　

start on startupstop on runleveltask# Note: there can be no previous runlevel here, if we have one it's bad # information (we enter rc1 not rcS for maintenance). Run /etc/rc.d/rc # without information so that it defaults to previous=N runlevel=S. console output pre-start script
#啟動前腳本
for t in $(cat /proc/cmdline); docase $t inemergency)start rcS-emergencybreak;;esacdone end script exec /etc/rc.d/rc.sysinit #中間會執行這個腳本 post-stop script #upstat特有的格式，會定義什么時候執行
#停止后腳本if [ "$UPSTART_EVENTS" = "startup" ]; thenif [ "$UPSTART_EVENTS" = "startup" ]; then[ -f /etc/inittab ] && runlevel=$(/bin/awk -F ':' '$3 == "initdefault" && $1 !~ "^#" { print $2 }' /etc/inittab)[ -z "$runlevel" ] && runlevel="3"for t in $(cat /proc/cmdline); docase $t in-s|single|S|s) runlevel="S" ;;[1-9]) runlevel="$t" ;;esacdoneexec telinit $runlevelfi end script

直到最后打印登錄界面

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/proc/cmdline ?啟動內核時傳遞給內核的參數 ?or /proc/process/cmdline 啟動程序時的啟動命令。

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MBR:

　　bootloader：引導加載器，裝操作系統時又不同的操作系統設定安裝的。

　　引導程序：

　　　　win：ntloder

　　　　linux：LILO:

　　　　　　　　LInux LOader，不能引導位于1024柱面（Cylinder以后的分區）的操作系統

　　　　　　 GRUB: GRand Unified Bootloader

　　　　　　　　　　把系統引導過程劃分了3端：

　　　　　　　　　　　　　　　1st stage：位于 MBR bootloader--為了引導snd stage

　　　　　　　　　　　　　　　1.5 stage：位于boot分區上，為識別內核文件所在的文件系統，系統文件系統擴展（為什么linux可以識別更多的文件系統）

　　　　　　　　　　　　　　　2ndstage：位于boot分區上，GRUB引導程序

　　　　　　　　　　　　　　　

[root@vm2 keepalived]# ls /boot/grub/ device.map ffs_stage1_5 jfs_stage1_5 reiserfs_stage1_5 stage2 xfs_stage1_5 e2fs_stage1_5 grub.conf menu.lst splash.xpm.gz ufs2_stage1_5 fat_stage1_5 iso9660_stage1_5(docker) minix_stage1_5 stage1 vstafs_stage1_5

　menu.lst -> ./grub.conf 這個就是grob主配置文件,stage2 讀取這個配置文件

# grub.conf generated by anaconda # # Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file # NOTICE: You have a /boot partition. This means that # all kernel and initrd paths are relative to /boot/, eg. # root (hd0,0) # kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/mapper/VolGroup-lv_root # initrd /initrd-[generic-]version.img #boot=/dev/sda default=0 timeout=5 splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz hiddenmenu title CentOS (2.6.32-358.el6.x86_64)root (hd0,0)kernel /vmlinuz-2.6.32-358.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/VolGroup-lv_root nomodeset rd_NO_LUKS LANG=en_US.UTF-8 rd_NO_MD rd_LVM_LV=VolGroup/lv_swap SYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto rd_LVM_LV=VolGroup/lv_root KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb quietinitrd /initramfs-2.6.32-358.el6.x86_64.img

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?grob 功能；

　　1，選擇啟動的內核或系統

　　　　內核：linux

　　　　系統，win or linux

　　　　隱藏

　　2.提供交互式接口

　　　　e：可以編輯修改grob.conf 中的內容

　　 ? ? ?1：單用戶模式，給予密碼的保護（1，啟用內核，2，傳遞參數及進入編輯模式）

　　　　

?

grub.conf 中title 就是現實在啟動界面的字符

root（hd0，0） 設定內核所在分區為grub的根

kernel 制定內核文件的路徑。后面可以傳遞給內核的啟動參數

initrd : 指定為內核提供額外驅動功能的ramdisk（因為kernel認為這是磁盤，所以需要做一個磁盤轉換為內存的緩存，所以速度慢） ?，單 ramfs（因為是文件系統，不需要再次緩存，所以快）

?

> c

進入修改模式

help root 獲取root命令的幫助

?

查找vmlinuz內核在哪個磁盤上，如果有可以tab補全

然后就可以輸入 grub> root (hd0,0) ? ? 回車

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?grub> kernel /vmlinz-2.6.32-358.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/VolGroup-lv_root?這個root值必須要寫最好備份一份root的位置。因為這個是找不到的

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?grub> initrd ?/initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img?#這個文件版本必須和kernel版本對應　　　　　　 ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?boot ?啟動

>e

進入編輯模式

>e 針對某一行進行修改

修改grub 的根分區

?

?

修改添加kernel參數

添加 ： 1 單用戶模式：幾乎不會啟動任何服務，且不要登錄，但是會執行/etc/rc.d/rc.sysinit

　 ? ? 　如果不上執行rc.sysinit ?傳遞 emergency

　　 ? ? 如果想讓用戶不能隨意進入單用戶模式，兩種方式

　　　　位置不同輸入密碼的時間就不同

　　　　

　　　　設置加密密碼：

　　　　

　　　　　　　　

? ? ? ? ??

　　　重啟

　　　　

　　　 ?需要敲e建輸入密碼 ，這是需要p進入密碼輸入

　　　 ?啟動輸入密碼：

　　　　

?

grub.conf 位置文件其他的含義　　

?

default=0 . #定義默認啟動那個title timeout=5　　 #啟動倒計時 splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz #顯示啟動時背景圖片 hiddenmenu 　　　　　　#隱藏菜單 默認隱藏，只顯示倒計時。去掉就直接顯示選擇的那個os password --md5 $1$PFbU5/$/h/7uhL5LISHvrPyVTBiz0 #password centos title CentOS 6 (2.6.32-642.el6.x86_64)root (hd0,0) #hd0 磁盤， 0分區
　　　　　　　　　　　　 　　#磁盤表示方式：在grub中，都已hd開頭，并緊跟一個數字做各磁盤設備的標記，第幾塊硬盤
　　　　　　　　　　　　　　 #分區：0-3 主分區，邏輯分區從5開始，一般boot在磁盤的最外道的分區上
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
kernel /vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/VolGroup-lv_root rd_NO_LUKS LANG=en_US.UTF-8
　　　　　　　　　　rd_NO_MD rd_LVM_LV=VolGroup/lv_swap SYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto rd_LVM_LV=VolGroup/lv_root KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb quiet# 制定內核文件，及傳遞給內核的參數
#ro root=/path/to/DEVICE 以只讀方式掛載真正的根分區位置，而后在sysinit中還要重新rw掛在一邊
#quiet 內核初始化信息模式：靜默，不輸初始化信息
　　　　 initrd /initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img
#通常為cpio歸檔，并使用gzip壓縮，通常以img作為后綴，因為這個是個磁盤映像文件。
　　　　　　password --md5 $1$PFbU5/$/h/7uhL5LISHvrPyVTBiz0 ~

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轉載于:https://www.cnblogs.com/python-way/p/6189260.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux启动流程及自定义gurb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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