Linux启动过程详解

Linux启动过程详解教程

Linux 在启动的过程中，在其终端上会输出很多有关启动的信息，实际上，我们可以将 Linux 的启动过程归纳为五个阶段，即：内核的引导、运行 init、系统初始化、建立终端和用户登录系统。

Linux启动过程详细分析

内核引导

当计算机打开电源后，首先是 BIOS 开机自检，按照 BIOS 中设置的启动设备（通常是硬盘）来启动。操作系统接管硬件以后，首先读入 /boot 目录下的内核文件。此时，启动过程如下图所示：

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运行init

init 进程是系统所有进程的起点，你可以把它比拟成系统所有进程的老祖宗，没有这个进程，系统中任何进程都不会启动。init 程序首先是需要读取配置文件 /etc/inittab。此时，启动过程如下图所示：

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运行级别

许多程序需要开机启动。它们在 Windows 叫做 “服务”（service），在 Linux 就叫做 “守护进程”（daemon）。init 进程的一大任务，就是去运行这些开机启动的程序。但是，不同的场合需要启动不同的程序，比如用作服务器时，需要启动 Apache，用作桌面就不需要。

Linux 允许为不同的场合，分配不同的开机启动程序，这就叫做 “运行级别”（runlevel）。也就是说，启动时根据 “运行级别”，确定要运行哪些程序。此时，启动过程如下图所示：

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系统初始化

在 init 的配置文件中有这么一行： si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit　它调用执行了 /etc/rc.d/rc.sysinit，而 rc.sysinit 是一个 bash shell 的脚本，它主要是完成一些系统初始化的工作，rc.sysinit 是每一个运行级别都要首先运行的重要脚本。

它主要完成的工作有：激活交换分区，检查磁盘，加载硬件模块以及其它一些需要优先执行任务。

l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5

这一行表示以 5 为参数运行 /etc/rc.d/rc，/etc/rc.d/rc 是一个 Shell 脚本，它接受 5 作为参数，去执行 /etc/rc.d/rc5.d/ 目录下的所有的 rc 启动脚本，/etc/rc.d/rc5.d/ 目录中的这些启动脚本实际上都是一些连接文件，而不是真正的 rc 启动脚本，真正的 rc 启动脚本实际上都是放在 /etc/rc.d/init.d/ 目录下。

而这些 rc 启动脚本有着类似的用法，它们一般能接受 start、stop、restart、status 等参数。/etc/rc.d/rc5.d/ 中的 rc 启动脚本通常是 K 或 S 开头的连接文件，对于以 S 开头的启动脚本，将以 start 参数来运行。

而如果发现存在相应的脚本也存在K打头的连接，而且已经处于运行态了(以 /var/lock/subsys/ 下的文件作为标志)，则将首先以 stop 为参数停止这些已经启动了的守护进程，然后再重新运行。这样做是为了保证是当 init 改变运行级别时，所有相关的守护进程都将重启。

至于在每个运行级中将运行哪些守护进程，用户可以通过 chkconfig 或 setup 中的 “System Services” 来自行设定。

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建立终端

rc 执行完毕后，返回 init。这时基本系统环境已经设置好了，各种守护进程也已经启动了。init 接下来会打开 6 个终端，以便用户登录系统。在 inittab 中的以下 6 行就是定义了 6 个终端：

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

从上面可以看出在 2、3、4、5 的运行级别中都将以 respawn 方式运行 mingetty 程序，mingetty 程序能打开终端、设置模式。

同时它会显示一个文本登录界面，这个界面就是我们经常看到的登录界面，在这个登录界面中会提示用户输入用户名，而用户输入的用户将作为参数传给 login 程序来验证用户的身份。

用户登录系统

一般来说，用户的登录方式有三种，即：命令行登录、ssh 登录和图形界面登录。

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对于运行级别为 5 的图形方式用户来说，他们的登录是通过一个图形化的登录界面。登录成功后可以直接进入 KDE、Gnome 等窗口管理器。而本文主要讲的还是文本方式登录的情况：当我们看到 mingetty 的登录界面时，我们就可以输入用户名和密码来登录系统了。

Linux 的账号验证程序是 login，login 会接收 mingetty 传来的用户名作为用户名参数。然后 login 会对用户名进行分析：如果用户名不是 root，且存在 /etc/nologin 文件，login 将输出 nologin 文件的内容，然后退出。

这通常用来系统维护时防止非 root 用户登录。只有 /etc/securetty 中登记了的终端才允许 root 用户登录，如果不存在这个文件，则 root 用户可以在任何终端上登录。/etc/usertty 文件用于对用户作出附加访问限制，如果不存在这个文件，则没有其他限制。

图形模式与文字模式的切换方式

Linux 预设提供了六个命令窗口终端机让我们来登录。默认我们登录的就是第一个窗口，也就是 tty1，这个六个窗口分别为 tty1,tty2 … tty6，你可以按下 Ctrl + Alt + F1 ~ F6 来切换它们。

如果你安装了图形界面，默认情况下是进入图形界面的，此时你就可以按 Ctrl + Alt + F1 ~ F6 来进入其中一个命令窗口界面。当你进入命令窗口界面后再返回图形界面只要按下 Ctrl + Alt + F7 就回来了。

如果你用的 vmware 虚拟机，命令窗口切换的快捷键为 Alt + Space + F1~F6. 如果你在图形界面下请按 Alt + Shift + Ctrl + F1~F6 切换至命令窗口。

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Linux启动过程详解总结

Linux 在启动的过程中，在其终端上会输出很多有关启动的信息，实际上，我们可以将 Linux 的启动过程归纳为五个阶段，即：内核的引导、运行 init、系统初始化、建立终端和用户登录系统。