linux 启动

最近在看关于进程的时候，看到了关于linux启动的相关的过程的时候，觉得有必要在这里记录下，并且分享给大家，中间肯定有些说的不清楚的地方，

请大家指出来哈，不胜感激。我这里只是简单的说明开机的过程，并没有深入的说明。

  我想大家都知道了系统启动的过程吧,简单的说有下面几个重要的过程

1. 启动电源，加载BIOS的硬件信息和进行自我测试，并且依据设定取得第一个可开机的装置；
2. 读取并执行第一个开机装置内MBR的boot Loader ；
3. 依据boot loader 的设定加载kernel，开始侦听硬件和加载驱动程序；
4. 在硬件驱动成功后，kernel就会主动的呼叫init程序；
5. 再由init程序依据/etc/ttys文件中的每一行数据，分别启动进程一个getty进程；
   
6. getty调用exec执行login进程处理登录；
7. 登录成功程序就进入系统了。

现在我们就以上面这个过程进行讲解吧：

• BIOS, 开机自我测试和MBR

首先是在系统去加载BIOS，并透过BIOS程序去加载CMOS的信息，并且通过CMOS内的设定值取得主机的各项硬件配置。

比如说是CPU与接口设备的沟通频率、开机装置的搜寻顺序、硬盘大小和类型、系统时间、各种总线是否启动、IO地址等等。

完了后BIOS还会进行开机自我测试（power-on self test，POST）然后开始执行硬件侦测的初始化。而后就来到了MBR数据

的读取了。

由于我们系统软件都放在硬盘中，所以BIOS会指定开机的装置来读取磁盘中的系统核心文件。但是由于不同的操作系统

他的文件系统也不相同，因此就出现了开机管理程序来处理核心文件的加载问题。而这里的这个开机管理程序就是boot loader

那么boot loader 安装在哪里？也就是在我们硬盘的第一个扇区的开头的一个块空间里面，我们将这个区域一般叫做MBR（Master 

Boot Record）。

而在这里呢？每一个分区有一个文件系统，每个文件系统都有一个boot sector区域，而在这块区域里面也会有关于各个文件系统
相应的loader。那么MBR中的boot loader又是怎么处理进行加载文件系统中的loader呢？
在这里我又得在补充点了，boot loader 的功能：

1. 提供选单：用户可以选择不同的开机项目
2. 载入核心文件：直接指向可开机的程序

我们先看看下面的图：

如上图所示，每个操作系统默讣是会安装一套 boot loader 到他自己的文件系统中 (就是每个 filesystem 左下方的方框)，而在 Linux 系统安装时，你可以选择将 boot loader 安装到 MBR 去，也可以选择不安装。 如果选择安装到 MBR 的话，那理论上你在 MBR 和 boot sector 都会保有一分 boot loader 程序的。 至于 Windows 安装时，他预设会主动的将 MBR 和 boot sector 都装上一分boot loader！所以啦， 你会发现安装多重操作系统时，你的 MBR 常常会被不同的操作系统的 boot loader 所覆盖啦

注意哦，这也是为什么windows要比linux现安装的原因哦，因为安装windows 的时候会用windows自己的MBR覆盖里面原来的程序，而windows写到MBR的引导程序没有选择功能的，它只认识windows的启动程序。所以它只能启动windows。而linux的引导程序则不同，她可以识别linux和windows的启动程序，所以就需要先装windows后装linux这样就是linux的引导程序覆盖了windows的引导程序这样就可以建立双系统了。而如果你先装了linux，也是可以再装windows的，但是需要修改windows的引导程序，不做讨论。

• kernel加载init，并由init加载gettty进程在由不同的终端执行login进程

由上面的过程，已经将kernel加载到内存后，又kernel创建init进程。

请看下面这张图

在/etc/ttys中的每一行都代表一个终端，所以在kernel创建init进程后，由init进程根据/etc/ttys中每一行fork一个新的进程。再由每一个终端的新的进程exec getty程序，创建getty进程。并且打开终端设备和读取用户名、初始化环境设置等。当用户输入用户名后，该getty进程调用如下语句

execl（ “/bin/sh”, "login", "-p", username, (char*)0, envp）；

这样就将进程执行login程序了。。

再由login程序读取密码，在到/etc/shadow文件中查看，如果登录成功则会进行很多环境的修改，比如修改工作目录，改变终端的所有权，调用setgid等设置用户进程的属主，通过login获得相应的环境变量等，初始化shell等。实际上login程序会做更多的事情，这里就不说了。

如果登录失败，那么login进程则调用退出函数exit（127），在由系统init为该终端fork新的进程后执行上面的过程。

这篇文章这是我自己的对这个过程的很浅显的认识，希望对你有所帮助！