CentOS 启动流程

流程图：

   系统初始化流程：

POST --> Boot Sequence(BIOS) --> Boot Loader (MBR) --> Kernel(ramdisk) --> rootfs --> switchroot --> /sbin/init 

  用户空间初始化流程：

 /sbin/init [/etc/inittab或/etc/init/*.conf]--> /etc/rc.d/rc.sysinit --> /etc/rc.d/rc0-9.d --> /etc/rc.local

 设置默认运行级别 --> 运行系统初始化脚本，完成系统初始化 --> 关闭对应级别下需要停止的服务，启动对应级别下需要开启的服务 --> 设置登录终端 --> 启动图形终端

概述启动流程：

    一：post加电自检，将BIOS映射进CPU可以查找的线性地址空间，使得cpu可以读取主板上rom设备中的BIOS程序，通过rom加载内存(ram)并检查当前设备硬件是否存在

    二：BootSequence按次序查找各引导设备,根据BIOS中设置的启动次序去加载对应设备的MBR

    三：bootloader根据MBR的分区表，查找操作系统所在的分区，并通过grub加载操作系统的内核，此时将内核装载入内存，在内存中解压缩

    四：kernel进行自身初始化，探测可识别的硬件设备，并借助ramdisk加载boot目录下的initrd或initramfs文件中装载驱动模块（ramdisk中包含着initrd或initramfs）

    五：以只读方式挂载根文件系统

    六：运行/etc/inittab中的程序设定默认运行级别

    七：运行/etc/rc.d/rc.sysinit系统初始化脚本

    八：运行/etc/rc.d/rc0-9.d 关闭或启动对应级别下的服务

    九：运行/etc/rc.local系统初始化完成以后，程序自动加载的最后一个脚本

详细剖析：

    一：POST加电自检将BIOS映射进CPU可以查找的线性地址空间，使得cpu可以读取主板上rom设备中的程序BIOS，通过rom加载内存(ram)并检查当前设备硬件是否存在

  二：BootSequence按次序查找各引导设备,根据BIOS中设置的启动次序去加载对应设备的MBR

            MBR：Master Boot Record (512bytes)

            446bytes：存放bootloader

            64bytes：存放分区表

            2byte：判断MBR是否有效的标识55AA为有效

  三： bootloader：引导加载器，程序 

            提供一个菜单，允许用户选择要启动的系统或不同的内核版本； 把用户选定的内核装载到RAM中的特定空间中，解压、展开，而后把系统控制权移交给内核；

            (1)Windows上引导加载器：ntloader

            (2)Linux上引导加载器：

                   LILO：古老的linux加载器，1024柱面之后无法加载，继而被grub所取代，现在多用于安卓手机启动

                   grub：提供一个菜单，允许用户选择要启动的系统或不同的内核版本， 把用户选定的内核装载到RAM中的特定空间中，解压、展开，而后把系统控制权移交给内核；

                        stage1：grub第一阶段存在MBR中，用于引导stage2

                        stage1_5:在MBR之后的扇区中，识别常见的不同的文件系统的

                        stage2:位于/boot/grub目录下，配置文件是/etc/grub.conf,功用：向上看

四：内核初始化：

    当stage2被载入系统执行时，它首先会去解析grub的配置文件/boot/grub/grub.conf，然后加载内核镜像到内存中，并将控制权转交给内核，内核会立即初始化系统中各设备并做相关的配置工作，其中包括CPU、I/O、存储设备等，并且以读写的方式挂载根文件系统，此时涉及到一个"先有鸡还是先有蛋的问题"

     要想访问根文件系统（rootfs）,首先就得加载根文件系统中的驱动程序，而加载驱动程序需要先挂载根文件系统。为了解决这个问题：Linux设备驱动程序的加载，有一部分驱动程序直接被编译进内核镜像中，另一部分则是以模块的形式存放在initrd(ramdisk)中。内核启动被分成了两个阶段，第一阶段先执行initrd文件系统中的init，完成加载驱动模块等任务，第二阶段才会执行真正的根文件系统中的/sbin/init进程

五：/etc/inittab：设定默认运行级别

    init程序在不同CentOS版本上的类型：

      CentOS-5 SysV init 配置文件：/etc/inittab

      CentOS-6 Upstart   配置文件：/etc/inittab /etc/init/*.conf

      CentOS-7 Systemd   配置文件：/usr/lib/systemd/system, /etc/systemd/system/                 

六：运行系统初始化脚本，完成系统初始化

     运行/etc/rc.d/rc.sysinit

        (1) 设置主机名；

    (2) 设置欢迎信息；

    (3) 激活udev和selinux；

    (4) 挂载/etc/fstab文件中定义的所有文件系统；

    (5) 检测根文件系统，并以读写方式重新挂载根文件系统；

    (6) 设置系统时钟；

    (7) 根据/etc/sysctl.conf文件来设置内核参数；

    (8) 激活lvm及软raid设备；

    (9) 激活swap设备；

    (10) 加载额外设备的驱动程序；

    (11) 清理操作；

七：关闭或启动对应级别下的服务/etc/rc.d/rc#.d

       0-6：共7个级别；

  0：关机, shutdown

  1：单用户模式(single user)，root用户，无须认证；维护模式；

  2：多用户模式(multi user)，会启动网络功能，但不会启动NFS；维护模式；

  3：多用户模式(mutli user)，完全功能模式；文本界面；

  4：预留级别：目前无特别使用目的，但习惯以同3级别功能使用；

  5：多用户模式(multi user)， 完全功能模式，图形界面；

  6：重启，reboot

    1) 默认级别：3, 5

    2) 级别切换：init #

    3) 级别查看命令：who -r ；  runlevel

八：运行/etc/rc.local系统初始化完成以后，程序自动加载的脚本

        系统启动最后执行的一个脚本

九：启动终端

   tty1:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty1

   ... ...

   tty6:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty6        

（1）mingetty会调用login程序；

（2）打开虚拟终端的程序除了mingetty之外，还有诸如getty等；