Linux系统启动流程

1.POST（加电自检）

  POST:Power-On-Self-Test，是BIOS功能的一个主要部分。它负责完成对CPU、主板、内存、软硬盘子系统、显示子系统（包括显示缓存）、串并行接口、键盘、CD-ROM光驱等的检测。主要检查硬件的好坏。

2.BOOT Sequence 

  按次序查找各引导设备，第一个有引导程序的设备即为本次启动用到设备。

3.第一阶段引导加载程序

  MBR 实际上是由3个部分组成 ：主引导加载程序（master bootloader code，446 字节）、主分区表（ppt）、magic nubmer（0xAA55）组成主分区表有4个记录，对应主分区1-主分区4，共64字节。最后的magic number是2字节。

  主引导加载程序搜索主分区表，扫描全部4个分区记录，确保只有1个是被标为“active”的（用fdisk可以设置某个分区为active分区）。然后读入该分区的引导扇区（前512 字节）。active 分区一般是 C 盘或者 linux 的第一个分区。

  主引导加载程序的作用就是读入第2阶段的引导加载程序。

4.第二阶段引导加载程序

  第2阶段引导加载程序的目的是加载内核和initrd ，如果Boot-Loader安装在MBR中，启动过程将不会涉及到Active分区的第一个扇区，也就是说MBR的引导程序（stage1）会直接加载stage2（或是stage1.5，grub有此阶段），而stage2是存放在某个分区中的文件，lilo应该是boot.b, grub是stage1.5和stage2，在安装boot-loader的时候，这些文件的位置会被记录在stage1中。在这种情况下，即使没有一个分区是Active的，系统也可以引导。

  如果Boot-loader安装在Active分区的第一个扇区，MBR仍然会有一小段引导程序，用于加载被安装在Active分区第一个扇区的Boot-loader Stage1. 通过Stage1会启动stage1.5的boot loader来理解linux内核镜像中的特殊的文件系统格式，例如，reiserfs_stage1-5(用于从reiserf日志文件系统中进行加载)或e2fs+stage1_5(用于从wxt2或ext3文件系统进行加载）。当stage1.5的boot loader被加载并运行时，stage2 的boot loader才能被加载。当stage2被加载时，GRUB能根据请求的情况显示一个可选内核的清单（在 /etc/grub.conf 中进行定义，同时还有几个软符号链接 /etc/grub/menu.lst和/etc/grub.conf)。你可以选择一个内核，修改其附加的内核参数。同时，你可以选择使用命令行的shell来对启动过程进行更深层次的手工控制。在第二阶段boot loader存在与内存中后，就可以对文件系统进行查询了，同时，默认的内核镜像以及初始化内存盘镜像也被加载到内存中。一切准备完毕之后，第二阶段的boot loader就会调用内核镜像。

5.内核

  内核自解压，按照bootloader向它提供的initrd在内存中的地址，把/dev/initrd的内容拷贝到 /dev/ram ，并释放/dev/initrd所占用的内存。

  把/dev/ram按rw的模式挂载为虚拟文件系统，在内存中仿真一个根目录系统，提供一个可执行程序，该程序执行其上面的/linuxrc或者/init脚本，目的是加载驱动模块。

  在/linuxrc和/init脚本中，会有pivot_root（）或者switchroot把/sysroot下的真正根文件系统设备挂载到/，把初始根文件系统挂载到/initrd下。

  /linuxrc和/init脚本的后面会umount /initrd下的初始根文件系统（即使没有完全卸载，也会在/etc/rc.d/rc.sysinit中把它们全部卸载）。

  接下来是启动init进程，在2.4内核中，这个步骤是由内核完成的。但在2.6内核中，这个步骤是由/init脚本完成的。

   简而言之：Boot Loader加载kernel和initrd后，在内存中让initrd解压缩为一个虚根，kernel就能借此通过linuxrc加载适当的驱动程序，最终释放那个虚拟文件系统，并挂载实际的根目录文件系统，就能够开始后续的正常启动流程了。

6.INIT

  此时内核主动调用第一个进程/sbin/init。其主要功能是准备软件执行的环境，包括系统主机名，网络设置，语系处理，文件系统格式及其他服务的启动等。

  init会读取/etc/inittab的配置文件，inittab定义了init的处理流程，其流程是：

  （1）取得runlevel即默认执行等级的相关等级

  （2）使用/etc/rc.d/rc.sysinit进行系统初始化，其主要工作是设置好整个系统的环境。

  （3）确认启动进入级别,通过/etc/rc.d/rc根据启动的级别来决定启动的服务选项，

  （4）执行用户自定义开机启动程序/etc/rc.d/rc.local

  （5）执行终端机模拟程序mingetty来启动login进程，等待用户登入