概述：系统启动流程是Linux一个重要的内容，深入了解启动流程会对我们学习Linux起到一个顺水推舟的作用。因为CentOS 7改动较大，所以下面的内容只是针对CentOS 5和6来说的。下面进入正题。
启动流程：
第一步：POST加电自检
此过程的就是为了检测一下外界的硬件设备是否能够正常运行，如cpu，内存设备，硬盘等等这些硬件设备是否可以正常工作。
第二步：BIOS选择启动方式
BIOS对于经常基础计算机的人应该不会陌生，特别是那些经常装系统的人，它就是列出几个选项，让你选择以什么方式来启动系统，常见的有硬盘启动，光盘，以及网络方式启动。
第三步：BootLoader
这个步骤略有复杂，但是其实现的功能就是，引导加载系统中的核心文件，并提交到内存运行，它会列出一个grub菜单，其中的选项是我们操作系统的内核，你选择的内核文件会被加载至内存中运行。
1）Stage 1，读取MBR，目的是为了驱动stage2所在的分区(stage2上存放的是内核文件以及rootfs的文件系统驱动)
2）Stage 1.5，通过Stage1可以识别到stage2所在的分区，然而分区上的文件系统是需要文件系统驱动程序的，stage 1.5就是为了stage2提供文件系统驱动的（在0柱面1扇区后面的63个扇区中存储）
3）通过stage1和1.5，stage2将被加载(一般为/boot分区)，此时stage2，将提供一个内核选择菜单，并且stage2分区内还有一个ramdisk或者ramfs文件，其为一个临时的根文件系统，其中包含了真正的rootfs所需要的驱动文件，所以stage2及内核文件通常放置于一个基本的磁盘分区(一般为/boot分区).
注意：ramdisk临时根文件系统是在安装操作系统后临时生成的，它在安装操作系统后，能扫描当前主机硬盘设备的型号，并找到相关驱动做成一个临时根
代码分析：
[root@localhosttestdir]#cp/boot/initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img.//将/boot下的ramfs文件拷贝至当前目录 [root@localhosttestdir]#zcatinitramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img|cpio-id//将其解压缩 140023blocks [root@localhosttestdir]#ls//其包含的内如如下，因为是临时的根文件，所以目录结构也类似于我们的rootfs，其中包含rootfs所需要的文件系统的驱动 bindracut-004-409.el6initinitqueue-settledlibnetrootpre-triggersbintmp cmdlineemergencyinitqueueinitqueue-timeoutlib64pre-mountpre-udevsysusr devetcinitqueue-finishedinitramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.imgmountpre-pivotprocsysrootvar [root@localhosttestdir]#
第四步：加载内核文件
通过上面所选择的内核文件，来将其加载至内存中解压缩，分为以下四个步骤
1）探测可识别到的所有硬件设备。
2）加载硬件驱动程序（可能借助于ramdisk/ramfs加载驱动）
3）以只读方式挂载根文件系统
注意：其中Ramdisk/ramfs即stage2所在分区的rootfs文件系统驱动的文件，有了内核文件及所需要的rootfs的文件系统驱动，为避免内核文件有bug或者人为操作问题，先以只读方式挂载rootfs
代码分析：
第五步：Init程序初始化
1）根据init的配置文件获取到运行级别信息，并获取系统初始化脚本的文件路径。（CentOS 5的init文件为/etc/inittab，CentOS6将/etc/inittab文件拆分为多个文件）
init的配置文件：
CentOS 5：采用SysV init方式，其特点是启动用户空间的服务程序，通常通过脚本进行，有依赖关系的服务将被串行启动，这也导致了CentOS 5的启动过程相当缓慢，配置文件为/etc/inittab
CentOS 6：采用Upstart的方式，其特点是类似于并行启动；配置文件：/etc/inittab,/etc/init/*.conf
2）读取系统初始化脚本/etc/rc.d/rc.sysinit,并按照脚本内容执行，作用如下：
(1) 设置主机名
(2) 设置欢迎信息
(3) 激活udev和selinux
(4) 挂载/etc/fstab文件中定义的文件系统
(5) 检测根文件系统，并以读写方式重新挂载根文件系统
(6) 设置系统时钟
(7) 激活swap设备
(8) 根据/etc/sysctl.conf文件设置内核参数
(9) 激活lvm及software raid设备
(10) 加载额外设备的驱动程序
(11) 清理操作
3)根据前面获取的运行级别，运行/etc/rc.d/rc脚本文件
/etc/rc.d/目录下有几个rc#.d(#号数字，也就是代表运行级别)，其目录下文件为链接文件，其指向/etc/init.d/下的服务脚本文家，根据在/etc/inittab获取的默认运行级别和/etc/rc#.d下的链接文件，来启动和关闭系统的服务，想必现在也能联想到了为什么不同级别下启动的服务不相同，为什么有的服务开机启动，有的却关闭
/etc/rc#.d/下的链接文件以K或者S开头，K表示开机要被停止的服务，S表示开机要被启动的服务，而且服务脚本都会有一个优先级，
K*:K##*：##运行次序；数字越小，越先运行；数字越小的服务，通常为依赖到别的服务
S*:S##*：##运行次序；数字越小，越先运行；数字越小的服务，通常为被依赖到的服务
[root@localhostboot]#cd/etc/rc.d [root@localhostrc.d]#ls init.drcrc0.drc1.drc2.drc3.drc4.drc5.drc6.drc.localrc.sysinit [root@localhostrc.d]#cdrc.3.d root@localhostrc.d]#cdrc3.d [root@localhostrc3.d]#ls K01dnsmasqK35vncserverK88wpa_supplicantS08ip6tablesS14nfslockS26lm_sensoRSS95anacron K02avahi-dnsconfdK50netconsoleK89dundS08iptablesS15mdmonitorS26lvm2-monitorS95atd K02NetworkManagerK50snmpdK89netplugdS08mcstransS18rpcidmapdS28autofsS97rhnsd K05conmanK50snmptrapdK89pandS10networkS19rpcgssdS55sshdS97rhsmcertd K05saslauthdK69rpcsvcgssdK89rdiscS11auditdS22messagebusS56cupsS97yum-updatesd K05wdaemonK73ypbindK99readahead_laterS12restorecondS25bluetoothS56rawdevicesS98avahi-daemon K10psacctK74ipmiS00microcode_ctlS12syslogS25netfsS57vmware-tools-thinprintS99firstboot K15httpdK74nscdS03vmware-toolsS13cpuspeedS25pcscdS80sendmailS99local K15svnserveK74ntpdS04readahead_earlyS13irqbalanceS26acpidS85gpmS99smartd K20nfsK85mdmpdS05kudzuS13iscsiS26haldaemonS90crond K24irdaK87multipathdS07iscsidS13portmapS26hiddS90xfs
注意：在2345级别的/etc/rc#.d目录下都会有一个rc.local，它其实也是一个链接文件，链接到/etc/rc.d/rc.local，它并不是启动文件，而是一个普通的文件，不过它的优先级最小，所以最后启动，如果你想要开机做一些什么操作，可以写到这个脚本里面。
[root@localhostrc3.d]#find/etc/-name*local /etc/rc.d/rc2.d/S99local /etc/rc.d/rc5.d/S99local /etc/rc.d/rc3.d/S99local /etc/rc.d/rc4.d/S99local
代码分析：以下为CentOS 5中的/etc/inittab文件
id:3:initdefault://获取默认运行级别；3代表运行级别 #Systeminitialization. si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit//执行/etc/rc.d/rc.sysinit系统初始化脚本 //根据前面获取到的默认运行级别，执行/etc/rc.d/rc脚本文件 l0:0:wait:/etc/rc.d/rc0 l1:1:wait:/etc/rc.d/rc1 l2:2:wait:/etc/rc.d/rc2 l3:3:wait:/etc/rc.d/rc3 l4:4:wait:/etc/rc.d/rc4 l5:5:wait:/etc/rc.d/rc5 l6:6:wait:/etc/rc.d/rc6 //下面为/etc/rc.d/rc脚本中的一段代码 #First,runtheKILLscripts. foriin/etc/rc$runlevel.d/K*;do//这是一个for循环，根据前面获取的默认级别信息，来关闭/etc/rc#.d/下的服务 check_runlevel"$i"||continue #Checkifthesubsystemisalreadyup. subsys=${i#/etc/rc$runlevel.d/K??} [-f/var/lock/subsys/$subsys-o-f/var/lock/subsys/$subsys.init]\ ||continue #Bringthesubsystemdown. ifLC_ALL=Cegrep-q"^..*init.d/functions"$i;then $istop//stop关闭服务！ else action$"Stopping$subsys:"$istop fi done #NowruntheSTARTscripts. foriin/etc/rc$runlevel.d/S*;do//这也是个for循环，与上面相反，是启动/etc/rc#.d/下面对应的脚本文件 check_runlevel"$i"||continue #Checkifthesubsystemisalreadyup. subsys=${i#/etc/rc$runlevel.d/S??} [-f/var/lock/subsys/$subsys-o-f/var/lock/subsys/$subsys.init]\ &&continue #Ifwe'reinconfirmationmode,getuserconfirmation if[-f/var/run/confirm];then confirm$subsys test$?=1&&continue fi update_boot_stage"$subsys" #Bringthesubsystemup. if["$subsys"="halt"-o"$subsys"="reboot"];then exportLC_ALL=C exec$istart//启动服务 fi ifLC_ALL=Cegrep-q"^..*init.d/functions"$i\ ||["$subsys"="single"-o"$subsys"="local"];then $istart//启动服务 else action$"Starting$subsys:"$istart fi done
下图为系统启动时服务开启的界面
第六步：启动终端
根据前面获取的默认运行级别来启动终端，如果运行级别为5，则启动图形界面
系统启动流程结束！
问题总结：
在此之前，一直有几点问题困惑着我，我对它们做了一下总结
1）内核文件在磁盘上，系统还没有启动，系统还没有启动，/目录也没有挂载，前面说先找到boot分区，但是boot分区也是在/的目录下，/还没有，去哪找boot！？
问题解答：注意，此时系统去寻找boot分区下的grub菜单、内核文件及rootfs的驱动并不是通过/目录来寻找，因为此时的/还没有挂载，无法找到/下面的boot目录，直接去boot的那个磁盘分区去寻找所需要的文件，具体看一下代码
[root@localhost~]#cat/boot/grub/grub.conf//grub的配置文件 ....省略..... titleCentOS6(2.6.32-642.el6.x86_64) root(hd0,0)//hd0，0表示的是磁盘分区，此处的意义表示的是将hd0,0先设为/目录,那么下面 的kernel和initrd后面的根"/"，表示的也是hd0，0,也就是stage2所在的磁盘分区。避免了通过/目录来寻找 boot分区的难题. kernel/vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64roroot=/dev/mapper/vg0-rootrd_NO_LUKSrd_NO_DMLANG=en_US.UTF-8rd_LVM_LV=vg0/swaprd_NO_mdsYSFONT=latarcyrheb-sun16crashkernel=autord_LVM_LV=vg0/rootKEYBOARDTYPE=pcKEYTABLE=usrhgbcrashkernel=autoquietrhgbquiet initrd/initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img [root@localhost~]#
2)上面问题的继续，即使你先加载boot分区，boot分区系统的系统驱动在哪里呢
问题解答：从以下代码得知，分区信息是从1柱面开始的，那么0柱面被狗吃了么？答案是没有被狗吃，MBR存放在了0柱面，0磁道的第一个扇区内，但是它只占据了512个字节，因为0柱面包括了好多扇区，后面的扇区就是为了存放/boot分区的文件系统驱动的。stage1->stage1.5->stage2这个过程就是为了挂载/boot分区，而其中的stage1.5就是寻找/boot分区的文件系统驱动的。
[root@localhost~]#df//df查看/目录的挂在分区 Filesystem1K-blocksUsedAvailableuse%Mountedon /dev/sda278585525884648156826479%/ /dev/sda1295561167872635146%/boot tmpfs51193205119320%/dev/shm [root@localhost~]#fdisk-l//查看磁盘分区信息 disk/dev/sda:10.7GB,10737418240bytes 255heads,63sectors/track,1305cylinders Units=cylindersof16065*512=8225280bytes DeviceBootStartEndBlocksIdSystem /dev/sda1*138305203+83Linux//注意到，起始柱面是从1柱面开始的，根据此前所学内容，第一个柱面是0柱面 /dev/sda2391048811282583Linux /dev/sda3104913052064352+82Linuxswap/Solaris
3）加载内核后，为避免bug或者人为操作失误，rootfs先以只读方式挂载，只读方式挂载怎么写数据呢？
问题解答：内核在读取到init程序后，其中有一个系统初始化脚本，即/etc/rc.d/rc.sysinit脚本，其中有一段代码如下，在这rootfs会被重新以读写方式挂载。
remount_needed(){
localstateoldifs
["$READONLY"="yes"]&&return1
state=`LC_ALL=Cawk'/\//&&($3!~/rootfs/){print$4}'/proc/mounts`
oldifs=$IFS
IFS=","
foroptin$state;do
if["$opt"="rw"];then
IFS=$oldifs
return1
fi
done
IFS=$oldifs
return0
}
#Remounttherootfilesystemread-write.
update_boot_stageRCmountfs
ifremount_needed;then//根据前面定义的函数，来实现rootfs的读写挂载mount-n-oremount,rw/
action$"Remountingrootfilesysteminread-writemode:"mount-n-oremount,rw/
fi
流程图：
俗话说的好，一图抵千言，我将上面所述的启动流程又画了一幅图，希望以更加清晰地描述CentOS的启动流程。
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