Linux 操作系统启动部分的主要执行流程

 当PC 的电源打开后，80x86 结构的CPU 将自动进入实模式，并从地址0xFFFF0 开始自动执行程序代码，这个地址通常是ROM-BIOS  中的地址。PC 机的BIOS 将执行某些系统的检测，并在物理地址0 处开始初始化中断向量。此后，它将可启动设备的第一个扇区（磁盘引导扇区， 512 字节）读入内存地址0x7C00 处，并跳转到这个地方。启动设备通常是软
驱或是硬盘。这里的叙述是非常简单的，但这已经足够理解内核初始化的工作过程了。
Linux 的最最前面部分是用8086 汇编语言编写的(boot/bootsect.s)，它将由BIOS 读入到内存0x7C00处，当它被执行时 就会把自己移到绝对地址0x90000 处，并将启动设备(boot/setup.s)的下2kB 字节的代码读入内存0x90200 处，而内核的其它 部分（system 模块）则被读入到从地址0x10000 开始处，因为当时system 模块的长度不会超过0x80000（即512KB），所以它 不会覆盖在0x90000 处开始的bootsect 和setup
模块。在系统加载期间将显示信息"Loading..."。然后控制权将传递给boot/setup.s 中的代码，这是另一个实模式汇编语言程序。启动 部分识别主机的某些特性以及vga 卡的类型。如果需要，它会要求用户为控制台选择显示模式。然后将整个系统从地址0x10000 移至0x0000  处，进入保护模式并跳转至系统的余下部分（在0x0000 处）。此时所有32 位运行方式的设置启动被完成: IDT、GDT 以及LDT 被加载，处 理器和协处理器也已确认，分页工作也设置好了；最终调用init/main.c 中的main()程序
############################################3#####3
一、Linux的启动流程
1. 从BIOS到KERNEL
  BIOS自检－>MBR(GRUB)－>KERNEL－>KERNEL自解压－>内核初始化－>内核启动
2. 内核启动：创建1＃进程并执行，由它创建若干内核线程（kernel thread），然后装入并执行程序/sbin/init（变成一个用户进程）。此后，init根据/etc/inittab配置文件来执行相应的脚本进 行系统初始化，如设置键盘、字体，装载模块，设置网络等
  对于Redhat来说，执行的顺序为：
  /etc/rc.d/rc.sysinit            # 由init执行的第一脚本
  /etc/rc.d/rc $RUNLEVEL          # init执行指定运行级别（$RUNLEVEL为缺省的运行模式）的各脚本；
  /etc/rc.d/rc.local              #运行模式2、3、5时会运行的脚本
  /sbin/mingetty（或getty）        # 等待用户登录
 
  /etc/inittab中指定了系统的运行级别（RUNLEVEL），init根据运行级别启动相关的服务（一些后台进程），实现不同的功能。
  RUNLEVEL值为:0－6
  0：halt， 1：单用户，2：多用户，3：多用户并启动NFS服务
  4：保留，5：运行xdm（X window）以图形界面方式登录
  6：reboot
3、/etc/inittab文件

/etc/inittab的文件内容如下：
  # 设定系统开机预设的RUNLEVEL：
  id:3:initdefault:

  # 开始进行RUNLEVEL的服务启动前，使用来侦测与初始化系统环境的设定文件：
  si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit

  # 7 个不同 run level 的，需要启动的服务的 scripts 放置路径：
  l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
  l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1
  l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2
  l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3
  l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4
  l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
  l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6

  # 是否允许按下 [ctrl]+[alt]+[del] 就重新开机的设定项目：
  ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now

  # 本机端终端机启动的个数：
  1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
  2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2
  3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
  4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4
  5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5
  6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6

  # 在 X Window (RUNLEVEL 5) 环境下的启动 script 设定项目：
  x:5:once:/etc/X11/prefdm -nodaemon

这个文件的语法是这样的：

  标识符：级别：init 的动作行为:指令项目
1. 标识符：
  最多四个字符，代表 init 的主要工作项目，只是一个简单的代表说明。
2. 级别：
  该项目在哪些 run level 底下进行的意思。如果是 35 则代表 runlevel 3 与 5 都会执行。
3. init 的动作行为：
  主要可以进行的动作项目意义有：
  initdefault    ：代表预设的 run level 设定值；
  sysinit    ：代表系统初始化的动作项目；
  ctrlaltdel    ：代表 [ctrl]+[alt]+[del] 三个按键是否可以重新开机的设定；
  wait        ：代表后面接的指令项目必须要执行完毕才能继续后面的动作；
  respawn    ：代表后面接的， init 仍会主动的『重新』启动。
  更多的设定项目请参考 man inittab 的说明。
4. 指令项目：
  亦即应该可以进行的指令，通常是一些 script 啰。

说明：如根据上面的文件，init程序执行时根据/etc/inittab文件的内容，完成以下功能
      (1)获取RUNLEVEL（文件中的这一行 id:3:initdefault:）为3
      (2)执行rc.sysinit（文件中的这一行 si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit）
      (3)执行/etc/rc.d/rc3.d目录中的脚本（文件中的这一行 l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3，且因为本例RUNLEVEL为3）
      (4)然后设定是否允许按下 [ctrl]+[alt]+[del] 就重新开机（文件中的这一行 ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now

，当然如果不允许，可把此行注释掉）
      (5)启动六个终端界面tty1-tty6
      (6)最后如果我们使用的是 run level 5 ，那么除了这六个终端机之外， init 还会执行 /etc/X11/prefdm -nodaemon 其主要

的功能就是在启动 X Window 啦！

二、GRUB及其配置
1.GRUB（启动引导器程，低版本的为lilo，其配置文件为：/etc/lilo.conf）简介
  安装Linux后GRUB位于硬盘0柱面，0磁道，1扇区。是计算机启动过程中运行的第一个真正的软件，通常计算机启动时在通过BIOS自

检后读取并运行硬盘的主引导扇中的启动引导器程序，启动引导器再负责加载启动硬盘分区中的操作系统。
2.GRUB的配置文件—grub.conf
  可通过/boot/grub/grub.conf配置GRUB，其文件内容大致如下:

default 0            ----设置GRUB的默认启动项
splashimage (hd0,0)/boot/grub/splash.xpm.gz    ----用于指定某一个文件作为启动菜单的背景图象
timeout 30            ----设置菜单的启动延时

title=Boot Linux using initrd      ----菜单项名称
    root (hd0,0)        ----设置GRUB的根设备（root）为linux内核所在的分区
    kernel /boot/bzImage root=/dev/loop0 init=/initdisk.gz    ----使用kernel命令后跟linux内核文件作为参数，加载

linux的内核文件
    initrd /initdisk.gz      ----使用initrd命令加载镜像文件
title=Windows NT                  ----菜单项名称
    root (hd0,1)        ----设置Windows NT系统所在的分区
    makeactive        ----设置根设备为活动分区（针对windows不能从非活动分区启动）
    chainloader +1        ----使用chainloader命令调用windows分区的启动引导器引导windows系统,+1表示第一个扇区
  3.忘记根口令时的设置
  启动计算机，在显示GRUB菜单时---按e键，进入编辑---选kernel项---按e键---输入空格+single 回车---按b键,重启系统进入单用

户模式，输入以下命令更改口令：
  #passwd root
  #reboot
  4.为grub设置口令
  为防止用户在显示grub菜单时进入编辑，以单用户模式启动更改root用户口令，可给grub设置口令。
  修改/boot/grub/grub.conf文件，加上：password 口令
  (假设密码为123456)
  (1)设置全局口令
  password 123456
  default=1
  timeout=10
  ……
  (2)可使用全局口令锁定启动菜单项
  紧跟在title命令之后添加lock命令
  password 123456
  default=1
  timeout=10
  splashimage=(hd0,7)/grub/splash.xpm.gz
  title Red Hat Linux (2.4.20-8)
  lock           
  root (hd0,7)
  kernel /vmlinuz-2.4.20-8 ro root=LABEL=/
  initrd /initrd-2.4.20-8.img

  (3)设置独立的口令锁定启动菜单项，在菜单项中使用password命令
  可实现全局口令和菜单项口令的分级管理。
  password 123456
  default=1
  timeout=10
  splashimage=(hd0,7)/grub/splash.xpm.gz
  title Red Hat Linux (2.4.20-8)
  password 67890
  root (hd0,7)
  kernel /vmlinuz-2.4.20-8 ro root=LABEL=/
  initrd /initrd-2.4.20-8.img
  (4)可以使用MD5L加密口令
  采用#grub-md5-crypt
  或 #grub
  grub>md5crypt
  Password: