Centos7的启动流程

第一步  BIOS或UEFI初始化,post开机加电自检

  解释一下什么是BIOS、uefi和post:

  BIOS(Basic Input Output System)翻译过来就是基本输入输出系统,它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序(不需要进入系统,通电即启动),它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序,它可从CMOS中读写系统设置的具体信息。

  UEFI (Unified Extensible Firmware Interface)可称为统一的可扩展固件接口,是 Intel 为 PC 固件的体系结构、接口和服务提出的建议标准。其主要目的是为了提供一组在 OS 加载之前(启动前)在所有平台上一致的、正确指定的启动服务,被看做是有近20多年历史的 BIOS 的继任者。

   上电自检:(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。POST自检测过程大致为:加电-CPU-ROM-BIOS-System Clock-DMA-64KB RAM-IRQ-显卡等。检测显卡以前的过程称过关键部件测试,如果关键部件有问题,计算机会处于挂起状态,习惯上称为核心故障。另一类故障称为非关键性故障,检测完显卡后,计算机将对64KB以上内存、I/O口、软硬盘驱动器、键盘、即插即用设备、CMOS设置等进行检测,并在屏幕上显示各种信息和出错报告。在正常情况下,POST过程进行得非常快,我们几乎无法感觉到这个过程

简述来说就是固话到主板上的一个程序系统 BIOS或UEFI  在开机时通电启动,然后里面的post开始对电脑的硬件开始进行检测。

第二步 加载 MBR到内存 

再说过程之前还是先来了解一下什么是MBR:主引导记录(MBR,Main Boot Record)是位于磁盘最前边的一段引导(Loader)代码。它负责磁盘操作系统(DOS)对磁盘进行读写时分区合法性的判别、分区引导信息的定位,它由磁盘操作系统(DOS)在对硬盘进行初始化时产生的。

硬盘的0柱面、0磁头、1扇区称为主引导扇区(也叫主引导记录MBR)。它由三个部分组成,主引导程序、硬盘分区表DPT(Disk Partition table)和分区有效标志(55AA)。在总共512字节的主引导扇区里主引导程序(boot loader)占446个字节,第二部分是Partition table区(分区表),即DPT,占64个字节,硬盘中分区有多少以及每一分区的大小都记在其中。第三部分是魔数(magic number),占2个字节,固定为55AA。

分区编号:主分区1-4 ,逻辑分区5……

LINUX规定:逻辑分区必须建立在扩展分区之上,而不是建立在主分区上

第三步  GRUB 阶段

GNU GRUB(GRand Unified Bootloader简称“GRUB”)是一个来自GNU项目的多操作系统启动程序。GRUB是多启动规范的实现,它允许用户可以在计算机内同时拥有多个操作系统,并在计算机启动时选择希望运行的操作系统。GRUB可用于选择操作系统分区上的不同内核,也可用于向这些内核传递启动参数。

grub第1.5和第2阶段,信息默认存放在扇区中,如果使用grub-install生成的第2阶段的文件是存放在/boot分区中的。

为了加载内核系统,不得不加载/boot分区,而加载/boot分区,要有/boot分区的驱动,/boot分区驱动是放在/boot分区中的啊,我们好像进入死循环了,Linux是怎么解决的呢?就是靠放在1.5阶段中的数据,放在第一个扇区后的后续扇区中,第1.5阶段和2阶段总共27个扇区。

第1阶段: MBR中前 446个字节,如果把这里面的内容损坏,那么系统会认为当前磁盘没有启动引导功能,会尝试从光盘或者网络启动系统

第1.5阶段:mbr之后的扇区,识别stage2所在的分区上的文件系统。

第2阶段:开机启动的时候看到Grub选项、信息,还有修改GRUB背景等功能都是stage2提供的,stage2会去读入/boot/grub/grub.conf或者menu.lst等配置文件。

第四步  加载内核和inintamfs模块

加载内核,核心开始解压,启动一些最核心的程序。

为了让内核足够的轻小,硬件驱动并没放在内核文件里面。

kernel在内存中加载时,为了模拟系统环境,会生成一个ramdisk文件,来进行下一步操作,等到加载到真正的根文件系统时,就会退出ramdisk,切换到真正的根文件系统中去。

第五步  kernel内核开始初始化,用systemd来代替centos6以前的init程序

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