linux启动过程解析

1. BIOS阶段：

BIOS (Basic Input/Output System) 是一组固件，通常存储在计算机主板上的芯片中。当计算机启动时，BIOS会自动运行，并通过POST (Power-On Self-Test) 对计算机进行自检，以确保硬件设备正常工作。在自检完成后，BIOS会寻找可引导的设备，通常是硬盘或光盘驱动器。如果找到了可引导设备，则BIOS将把控制权交给该设备中的引导程序。

Boot Loader阶段：

引导程序是一段特殊的代码，通常被称为Boot Loader，它负责加载操作系统内核并初始化系统环境。常见的Boot Loader有GRUB、LILO和SYSLINUX等。在Linux中，Boot Loader通常安装在硬盘的MBR (Master Boot Record)或EFI系统分区。当Boot Loader加载时，它会在引导选项菜单中显示可用的内核版本，用户可以选择要引导的内核。

Kernel初始化阶段：

内核是操作系统的核心，它控制着系统的各种操作。当Boot Loader加载内核后，内核会开始初始化硬件设备和文件系统，并启动第一个用户空间进程——init进程。内核初始化的过程包括以下几个步骤：

• 加载驱动程序：内核会加载与硬件设备对应的驱动程序，并初始化这些设备。驱动程序通常存储在内核模块中，可以在运行时加载和卸载。
• 初始化文件系统：内核会检查和挂载根文件系统，以便系统可以访问文件和目录。根文件系统通常在内核中硬编码。
• 启动init进程：内核会在用户空间启动第一个进程——init进程。init进程是所有进程的祖先进程，它负责启动和管理所有其他进程和服务。
• 建立内存映射：内核会将物理内存映射到虚拟内存空间中，并为每个进程分配一定的虚拟内存空间。

用户空间初始化阶段：

在init进程启动后，它会执行一系列初始化脚本，如/etc/inittab、/etc/init.d等等，以初始化各种服务和进程。这些初始化脚本通常包括以下几个步骤：

• 启动系统服务：系统服务是一些后台进程，如网络服务、邮件服务、Web服务等等。它们在系统启动时自动启动，并在后台运行，以提供各种功能和服务。
• 启动用户登录管理程序：用户登录管理程序（如getty和systemd-logind）负责管理用户登录和会话。当用户输入用户名和密码后，登录管理程序会验证用户身份并启动相应的会话。
• 启动图形界面：如果系统安装了图形界面，那么初始化脚本会启动图形界面管理程序，如Xorg或Wayland。这些程序负责管理图形界面和用户桌面环境。

用户登录阶段：

当图形界面启动后，用户可以在屏幕上看到登录窗口，输入用户名和密码后，登录管理程序会验证用户身份并启动相应的会话。在会话开始后，用户可以使用各种应用程序和工具，如终端、浏览器、编辑器等等。