linux开机引导和启动过程详解（Linux启动过程简述）

计算机接电之后第一个启动的是BIOS，因为BIOS是存储在主板上的一个小程序，空间有限代码量少因此功能受限。要经过一步步的控制权转移，最后转移给功能更加强大的操作系统。

BIOS对系统做一些简单的初始化工作，然后把控制权交给MBR。约定MBR（Main Boot Record）存在于整个硬盘最开始的扇区。每个扇区都是512字节，MBR引导扇区的内容是：

• 446字节的引导程序及参数

• 64字节的分区表（每个分区表项16字节，因此只能有4个主分区）

• 2字节的结束标志0x55和0xaa

0x55和0xaa是MBR结束标志，0x7c00是MBR被加载在内存中的位置。

BIOS结束自己的工作以后，需要把控制权交给MBR，过程是：BIOS找到MBR并且把MBR加载在内存中，跳转到该位置。

start_kernel

执行各种初始化函数：初始化IRQ、时钟、CPU、内存、VFS、中断向量表、内核子系统等等。最后调用

rest_init

，这几乎是start_kernel的全部工作，

rest_init

创建一个内核线程，执行

kernel_init

，

rest_init

调用

schedule

启动任务调度，调用

cpu_idle

。

cpu_idle

永远运行，只有当进程就绪列表中有就绪进程时候，cpu_idle才会被从CPU上拉下来，当没有进程时候，这个空闲进程又被拉起来执行，这就是进程0。进程0漫长的工作终于结束了，从BIOS、MBR、Bootloader最后到kernel。虽然进程0从启动的舞台上退出了，这并没有意味着kernel启动完成了。

进程0刚刚创建了一个内核线程执行

kernel_init

，还记得吗？我们现在看看这个线程的运行。

kernel_init

负责初始化启动剩下的CPU，从启动分析到现在，我们只有一个CPU在运行注意到了吗？这个CPU我们成为引导CPU，剩下的应用CPU初始化依然需要从实模式开始。最后

kernel_init

调用

init_post

，这个函数尝试执行一下用户进程：

/sbin/init

、

/etc/init

、

/bin/init

和

/bin/sh

，如果全部失败，产生kernel panic。如果上述程序存在，创建进程1运行（这个进程是所有用户进程的父进程）。过程如下图所示：

init读取的第一个文件是

/etc/inittab

，从这里init决定了我们的Linux操作系统的运行级别。Linux系统有7个运行级别(runlevel)：

level 0:系统停机状态

level 1:单用户工作状态

level 2:多用户状态

level 3:完全多用户状态

level 4:保留

level 5:X11

level 6:reboot

Init从/etc/fstab

文件中查找分区表信息，用真正的根文件系统替换initrd。Init然后启动默认运行级别的/etc/init.d目录中指定的所有服务或者脚本。这是所有服务由init逐个初始化的步骤。在这个过程中，一次一个服务由init启动，所有守护程序在后台运行，init继续管理它们。

至此，内核启动基本结束了。

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