Linux启动过程剖析

LILO 配置文件，必须将 LILO 第一阶段引导加载程序重写到 MBR。相对于 GRUB，这是一个更为危险的选择，因为错误配置的 MBR 可能会让系统无法引导。使用 GRUB，如果配置文件配置错误，则只是默认转到 GRUB 命令行界面。

安全提示：

关于安全性，任何可以接触到引导磁盘/CD 的人，只需要使用没有设置安全性的 grub.conf 或 lilo.conf，就可以绕过本文中提及的所有安全措施。特别是使用 GRUB 时，因为能够引导到单用户模式，所以是一个严重的安全漏洞。解决此问题的一个简单方法是在机器的 BIOS 中禁止通过 CD 和软盘进行引导，并确保为 BIOS 设置了一个口令，使得其他人不能修改这些设置。

我们以Grub为例来讲解。系统读取内存中的grub配置信息(一般为menu.lst或grub.lst)，并依照此配置信息来启动不同的操作系统。

3、加载内核

当内核映像被加载到内存后，内核阶段就开始了。 内核映像并不是一个可执行的内核，而是一个压缩过的内核映像。通常它是一个zImage(压缩映像，小于512KB)或bzImage(较大的压缩映像,大于512KB),它是提前使用zlib进行压缩的。在这个内核映像前面是一个例程，它实现少量硬件设置，并对内核映像中包含的内核进行解压，然后将其放入高端内存中，如果有初始RAM磁盘映像，就会将它移动到内存中，并标明以后使用。然后此例程会调用内核，并开始启动内核引导的过程。

在GRUB命令中，我们可以使用initrd映像引导一个特定的内核，方法如下:

grub> kernel /bzImage-2.6.14.2

[Linux-bzImage, setup=0x1400, size=0x29672e]

grub>initrd /initrd-2.6.14.2.img

[Linux-initrd @ 0x5f13000, 0xcc199 bytes]

grub> boot

UncomprESSing Linux... Ok, booting the kernel.

根据grub设定的内核映像所在路径，系统读取内存映像，并进行解压缩操作。此时，屏幕一般会输出“Uncompressing Linux”的提示。当解压缩内核完成后，屏幕输出“OK, booting the kernel”。 如果不知道要引导的内核的名称，只需使用/然后按下Tab键，就会显示内核和initrd映像列表。

系统将解压后的内核放置在内存之中，并调用start_kernel()函数来启动一系列的初始化函数并初始化各种设备，完成Linux核心环境的建立。至此，Linux内核已经建立起来了，基于Linux的程序应该可以正常运行了。

4、执行init进程

init进程是所有进程的起点，内核在完成内核引导后，即在本线程(进程)空间内加载init程序，它的进程号为1。init进程是所有进程的发起者和控制者。因为在任何基于Unix的系统(比如Linux)中，它都是第一个运行的进程，所以init进程的编号(Process ID，PID)永远是1。如果init出现了问题，系统的其余部分也就随之而垮掉了。

init进程有两个作用:

● 扮演终结父进程的角色：所有的孤儿进程都会被init进程接管。快速执行一下ps -af 命令，可以列出许多父进程ID(Parent Process ID，PPID)为1的进程来。

● 进入某个特定的运行级别时运行相应的程序，以此对各种运行级别进行管理，这个作用由/etc/inittab文件定义的。 内核被加载后，第一个运行的程序便是/sbin/init，该文件会读取/etc/inittab文件，并依据此文件来进行初始化工作。

5、通过/etc/inittab文件进行初始化

init进程的工作是根据/etc/inittab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。其最主要的作用就是设定Linux的运行等级，其设定形式是“：id:5:initdefault:”，这就表明Linux需要运行在等级5上。Linux的运行等级设定如下：

0：关机

1：单用户模式

2：无网络支持的多用户模式

3：有网络支持的多用户模式

4：保留，未使用

5：有网络支持有X-Window支持的多用户模式

6：重新引导系统，即重启

对于RedHat来说，按以下顺序执行：

a、执行/etc/rc.d/rc.sysinit(由init执行的第一个脚本)

在设定了运行等级后，Linux系统执行的第一个用户层文件就是/etc/rc.d/rc.sysinit脚本程序，它做的工作非常多，包括设定PATH、设定网络配置(/etc/sysconfig/network)、启动swap分区、设定/proc、把root文件系统输入到mtab、使用系统为装入模块做准备、查找模块的相关文件、检查文件系统，以进行必要的修复、加载所有其他文件系统、清除几个/etc文件，如/etc/mtab、/etc/fastboot和/etc/nologin、删除UUCP的lock文件、删除过时的子系统文件、删除过时的pid文件、设置系统时钟、打开交换、初始化串行端口、装入模块等等。如果你有兴趣，可以到/etc/rc.d中查看一下rc.sysinit文件，里面的脚本够你看几天的。

b、执