在学习Linux内核之前，了解一些Linux的开机启动流程会对学习内核有一定的帮助。

第一步：BIOS

当我们按下电源时，计算机会自动读取主板中的“只读内存”（ROM）中的BIOS开机程序，BIOS中的程序开始进行开机前的自检（POST）行为，检测各硬件是否具有开机的条件。

第二步：MBR

当BIOS完成自检后，若计算机的硬件具有开机启动的条件，那么，此刻BIOS会从自身的boot sequence（引导顺序）中查找用于启动的设备。

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如上图所示，BIOS会先从排在第一位的尝试着启动系统，若在此中找到了MBR的bootloader程序，则直接根据boot loader去引导相应的操作系统，并且交出计算机的控制权，若boot loader引导失败，则MBR不会访问第二个用于启动的设备，标志此次开机失败。

对于硬盘设备的MBR：
      446 byte ：boot loader，引导程序
      64 byte  ：分区表
      2  byte ：0x55 和0xAA 
 后2byte若不是0x55 和0xAA ，则表明此设备无法用于系统启动，则BIOS按照boot sequence的顺序寻找下一个可用于启动的设备

第三步：boot loader

功能：boot loader是一段程序。它的作用是寻找设备分区中的系统内核，并将系统内核加载到内存中，进行加压、展开，并将控制权交给内核。

在linux系统中，常用的boot loader是grub，当设备上装载多个系统时，grub能够提供菜单，供用户选择加载某个特定的系统内核。更多关于grub的知识，我后面会总结。

注：
在CentOS 6中，内核的核心文件放在/boot的目录下。通常情况下，系统会将根文件系统挂载到LVM中，利于文件系统的扩展，而/boot目录挂载在普通格式的分区中。
原因：
grub中只有一些普通文件系统格式的驱动，并没有LVM的驱动。放在普通的分区中，grub能够读取内核的核心文件加载到内存中。

问题出现：
内核除了位于/boot目录下的核心文件，还有位于/lib/modules目录中的模块文件。当内核需要挂载位于LVM中的根文件系统时，因为没有驱动，无法挂载根文件系统。而LVM的驱动在根文件系统的/lib/modules目录下，这样就出现了要挂载根文件系统就必须加载驱动，但是驱动在文件系统中这样的鸡生蛋，蛋生鸡的矛盾问题。

第四步：kernel

上一步加载完普通分区中的内核核心文件到内存中运行时，内核会进行以下操作。

（1）、自身初始化 
（2）、探测可识别到的硬件设备
（3）、加载硬件驱动程序（此处可能会借`动程序）
 (4）、以只读式挂载根文件系统，加载后运行/sbin/init

在加载硬件的驱动程序这一过程中遇到了麻烦，为了保证linux内核容量的大小，所以内核中并没有编译进一些设备的驱动。那么此时，内核该如何加载那些驱动，并且访问相应的设备呢？

解决办法：
为了解决上一个步骤遗留下来的问题，在CentOS 6中，我们引入了initramfs。initramfs文件存放到/boot目录下，当grub加载内核的核心文件时，initramfs可以设置被一并加载。initramfs会成为一个虚拟文件系统，为内核访问其他设备提供了所需要的驱动程序。
例如访问根文件系统的驱动，这是内核就可以对根文件系统操作了。

第五步：init

在内核从initramfs中获得根文件系统的驱动后，会以只读的方式挂载根文件系统，接着启动第一个运行程序/sbin/init程序。程序启动后，会读取/etc/inittab和/etc/init/*.conf文件进行基本的设置。
根据/etc/inittab文件进行系统运行级别的设置。此处列出系统的运行级别

    0-6 : 7个级别
    0:关机
    1:单用户模式（root ,无需登录），single ，维护模式
    2:多用户模式，会启动网络功能，不会启动网络文件系统，维护模式
    3.多用户模式，正常模式，默认为文本界面
    4.预留级别
    5.多用户模式，正常模式，图形界面
    6.重启系统

第六步：启动服务

当第五步设定好运行级别后，相应级别目录中（/etc/rc.d/rc#.d/）的链接文件被读取。

链接文件名的含义：
  1、S、K分别代表start和kill
  2、数字代表开启或结束的顺序。一般先开启的会后结束，因为可能被其他服务所依赖。

各个运行级别的链接文件连接到/etc/init.d/下的每一个服务运行脚本。

第七步：启动终端，登录系统

在各服务均启动后，系统会读取/etc/rc.d/rc.local文本文件，进行登录前的最后设定。所以当有不便或不需写为服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d/目录，且又想开机时自动运行的命令，可直接放置于/etc/rc.d/rc.local文件中。最后，/bin/login启动，出现登录界面。

最后一张图来总结Linux开机流程

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