【四月更文打卡】Linux系统启动流程和内核管理详细介绍

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Linux系统启动流程和内核管理详细介绍

1、CentOS大致启动流程

1.加载BIOS的硬件信息，获取第一个启动设备 
2.读取第一个启动设备MBR的引导加载程序(grub)的启动信息 
3.加载核心操作系统的核心信息，核心开始解压缩，并尝试驱动所有的硬件设备 
4.核心执行init程序，并获取默认的运行信息 
5.init程序执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件 
6.启动核心的外挂模块
7.init执行运行的各个批处理文件(scripts) 
8.init执行/etc/rc.d/rc.local
9.执行/bin/login程序，等待用户登录 
10.登录之后开始以Shell控制主机

2、系统启动流程

BIOS

  • POST：Power-On-Self-Test，加电自检，是BIOS功能的一个主要部分。负责完成对 CPU、主板、内存、硬盘子系统、显示子系统、串并行接口、键盘等硬件情况的检测

  • ROM：BIOS，Basic Input and Output System，保存着有关计算机系统最重要 的基本输入输出程序，系统信息设置、开机加电自检程序和系统启动自举程序等

  • RAM：CMOS互补金属氧化物半导体，保存各项参数的设定

  • 启动时按次序查找引导设备，第一个有引导程序的设备为本次启动设备

  • bootloader: 引导加载器，引导程序

    • windows: ntloader，仅是启动OS
    • Linux：功能丰富，提供菜单，允许用户选择要启动系统或不同的内核版本；把用 户选定的内核装载到内存中的特定空间中，解压、展开，并把系统控制权移交给内核
LILO：LInux LOader 
GRUB: GRand Unified Bootloader 
    GRUB 0.X: GRUB Legacy， GRUB2

  • MBR:硬盘的前512字节(第一个扇区)

    • 前446字节为:bootloader
    • 中间64字节:分区表
    • 最后2字节:55AA标记位

  • GRUB

    • primary boot loader : 1st stage，1.5 stage
    • secondary boot loader ：2nd stage，分区文件

  • kernel 初始化

    • 探测可识别到的所有硬件设备
    • 加载硬件驱动程序（借助于ramdisk加载驱动）
    • 以只读方式挂载根文件系统
    • 运行用户空间的第一个应用程序：/sbin/init

Linux内核特点：

  • 支持模块化：.ko（内核对象）如：文件系统，硬件驱动，网络协议等

  • 支持内核模块的动态装载和卸载

  • 内核组成部分：

    • 核心文件：
  /boot/vmlinuz-VERSION-release 
  ramdisk：辅助的伪根系统 
  CentOS 5 /boot/initrd-VERSION-release.img 
  CentOS 6,7 /boot/initramfs-VERSION-release.img
  • 模块文件：/lib/modules/VERSION-release
  • ramdisk:核内中的特性之一：使用缓冲和缓存来加速对磁盘上的文件访问，并加载相应 的硬件驱动:ramdisk --> ramfs 提高速度
CentOS 5 -- > initrd.img 
工具程序：mkinitrd 
CentOS 6，7 --> initramfs.img 
工具程序：mkinitrd, dracut
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