Linux操作系统启动流程梳理编程频道|福州电脑网

2023年11月28日发(作者：)

Linux操作系统启动流程梳理

接触linux系统运维已经好⼏年了，常常被问到linux系统启动流程问题，刚好今天有空来梳理下这个过程：

⼀般来说，所有的操作系统的启动流程基本就是：

总的来说，linux系统启动流程可以简单总结为以下⼏步：

1）开机BIOS⾃检，加载硬盘。

2）读取MBR,进⾏MBR引导。

3）grub引导菜单(Boot Loader)。

4）加载内核kernel。

5）启动init进程，依据inittab⽂件设定运⾏级别

6）init进程，执⾏t⽂件。

7）启动内核模块，执⾏不同级别的脚本程序。

8）执⾏/etc/rc.d/

9）启动mingetty，进⼊系统登陆界⾯。

linux系统安装时，如果要想设置开启启动项，可以：

开机到BIOS提醒界⾯，按键F11（Dell服务器的做法）进⼊BIOS设置BOOT MENU，继⽽设置启动项：硬盘HD启动，光盘CD/DVD启动，

还是U盘USB启动。

下⾯就linux操作系统的启动过程做⼀详细解析记录：

加载内核

操作系统接管硬件以后，⾸先读⼊ /boot ⽬录下的内核⽂件。

[root@bastion-IDC ~]# ll /boot/

total 21668

-rw-r--r--. 1 root root 105195 Nov 22 2013 6.x86_64

drwxr-xr-x. 3 root root 1024 Aug 22 16:31 efi

drwxr-xr-x. 2 root root 1024 Aug 22 16:32 grub

-rw-------. 1 root root 15217153 Aug 22 16:32 6.x86_

drwx------. 2 root root 12288 Aug 22 16:24 lost+found

-rw-r--r--. 1 root root 193758 Nov 22 2013 6.x86_

-rw-r--r--. 1 root root 2518236 Nov 22 2013 6.x86_64

-rwxr-xr-x. 1 root root 4128368 Nov 22 2013 6.x86_64

启动初始化进程

内核⽂件加载以后，就开始运⾏第⼀个程序 /sbin/init，它的作⽤是初始化系统环境。

由于init是第⼀个运⾏的程序，它的进程编号（pid）就是1。其他所有进程都从它衍⽣，都是它的⼦进程。

确定运⾏级别

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。

Linux预置七种init运⾏级别（0-6）：

0：关机模式（相当于poweroff）

1：单⽤户模式（破解root密码的⽅法：）

2：⽆⽹络⽀持的多⽤户模式

3：有⽹络⽀持的多⽤户模式（也就是⽂本模式，⼯作中最常⽤的模式）

4：保留，未使⽤

5：有⽹络⽀持的X-windows⽀持多⽤户模式（也就是桌⾯图形模式）

6: 重新引导系统，即重启（相当于reboot）

init进程⾸先读取⽂件 /etc/inittab，它是运⾏级别的设置⽂件。

如果打开它，可以看到第⼀⾏是这样的：

[root@bastion-IDC ~]# cat /etc/inittab

....

id:3:initdefault:

initdefault的值是3，表明系统启动时的运⾏级别为3。如果需要指定其他级别，可以⼿动修改这个值。

那么，运⾏级别3有哪些什么程序呢，系统怎么知道每个级别应该加载哪些程序呢？

答案是每个运⾏级别在/etc⽬录下⾯，都有⼀个对应的⼦⽬录，指定要加载的程序。

/etc/rc0.d

/etc/rc1.d

/etc/rc2.d

/etc/rc3.d

/etc/rc4.d

/etc/rc5.d

/etc/rc6.d

上⾯⽬录名中的"rc"，表⽰run command（运⾏程序），最后的d表⽰directory（⽬录）。下⾯让我们看看 /etc/rc3.d ⽬录中到底指定了哪些

程序。

[root@bastion-IDC ~]# ll /etc/rc3.d/

total 0

lrwxrwxrwx. 1 root root 19 Aug 22 16:30 K10saslauthd -> ../init.d/saslauthd

lrwxrwxrwx. 1 root root 18 Aug 22 16:47 K15svnserve -> ../init.d/svnserve

lrwxrwxrwx. 1 root root 15 Aug 23 16:21 K25squid -> ../init.d/squid

lrwxrwxrwx. 1 root root 19 Dec 23 13:14 K45memcached -> ../init.d/memcached

lrwxrwxrwx. 1 root root 20 Aug 22 16:30 K50netconsole -> ../init.d/netconsole

lrwxrwxrwx. 1 root root 13 Dec 21 17:45 K60nfs -> ../init.d/nfs

lrwxrwxrwx. 1 root root 20 Dec 21 17:45 K69rpcsvcgssd -> ../init.d/rpcsvcgssd

lrwxrwxrwx. 1 root root 17 Nov 24 14:45 K75ntpdate -> ../init.d/ntpdate

lrwxrwxrwx. 1 root root 20 Aug 22 16:31 K87multipathd -> ../init.d/multipathd

lrwxrwxrwx. 1 root root 21 Aug 22 16:30 K87restorecond -> ../init.d/restorecond

lrwxrwxrwx. 1 root root 15 Aug 22 16:30 K89rdisc -> ../init.d/rdisc

lrwxrwxrwx. 1 root root 22 Aug 22 16:31 S02lvm2-monitor -> ../init.d/lvm2-monitor

lrwxrwxrwx. 1 root root 16 Aug 22 16:31 S07iscsid -> ../init.d/iscsid

lrwxrwxrwx. 1 root root 19 Aug 22 16:30 S08ip6tables -> ../init.d/ip6tables

lrwxrwxrwx. 1 root root 18 Aug 22 16:30 S08iptables -> ../init.d/iptables

lrwxrwxrwx. 1 root root 17 Aug 22 16:30 S10network -> ../init.d/network

lrwxrwxrwx. 1 root root 16 Aug 22 16:31 S11auditd -> ../init.d/auditd

lrwxrwxrwx. 1 root root 17 Aug 22 16:30 S12rsyslog -> ../init.d/rsyslog

lrwxrwxrwx. 1 root root 15 Dec 21 17:45 S13iscsi -> ../init.d/iscsi

lrwxrwxrwx. 1 root root 17 Dec 21 17:45 S13rpcbind -> ../init.d/rpcbind

⽐如，我要重启iptables服务器，就运⾏下⾯的命令：

[root@bastion-IDC ~]# /etc/init.d/iptables restart

/etc/init.d 这个⽬录名最后⼀个字母d，是directory的意思，表⽰这是⼀个⽬录，⽤来与程序 /etc/init 区分。

⽤户登录

开机启动程序加载完毕以后，就要让⽤户登录了。

⼀般来说，⽤户的登录⽅式有三种：命令⾏登录、ssh登录、图形界⾯登录。这三种情况，都有⾃⼰的⽅式对⽤户进⾏认证。

1）命令⾏登录：init进程调⽤getty程序（意为get teletype），让⽤户输⼊⽤户名和密码。输⼊完成后，再调⽤login程序，核对密码

（Debian还会再多运⾏⼀个⾝份核对程序/etc/pam.d/login）。如果密码正确，就从⽂件 /etc/passwd 读取该⽤户指定的shell，然后启动这个

shell。

2）ssh登录：这时系统调⽤sshd程序（Debian还会再运⾏/etc/pam.d/ssh ），取代getty和login，然后启动shell。

3）图形界⾯登录：init进程调⽤显⽰管理器，Gnome图形界⾯对应的显⽰管理器为gdm（GNOME Display Manager），然后⽤户输⼊⽤户

名和密码。如果密码正确，就读取/etc/gdm3/Xsession，启动⽤户的会话。

进⼊ login shell

所谓shell，简单说就是命令⾏界⾯，让⽤户可以直接与操作系统对话。⽤户登录时打开的shell，就叫做login shell。

Linuix默认的shell是Bash，它会读⼊⼀系列的配置⽂件。上⼀步的三种情况，在这⼀步的处理，也存在差异。

1）命令⾏登录：⾸先读⼊ /etc/profile，这是对所有⽤户都有效的配置；然后依次寻找下⾯三个⽂件，这是针对当前⽤户的配置。

~/.bash_profile

~/.bash_login

~/.profile

需要注意的是，这三个⽂件只要有⼀个存在，就不再读⼊后⾯的⽂件了。⽐如，要是 ~/.bash_profile 存在，就不会再读⼊后⾯两个⽂件了。

2）ssh登录：与第⼀种情况完全相同。

3）图形界⾯登录：只加载 /etc/profile 和 ~/.profile。也就是说，~/.bash_profile 不管有没有，都不会运⾏。

打开 non-login shell

⽼实说，上⼀步完成以后，Linux的启动过程就算结束了，⽤户已经可以看到命令⾏提⽰符或者图形界⾯了。但是，为了内容的完整，必须

再介绍⼀下这⼀步。

⽤户进⼊操作系统以后，常常会再⼿动开启⼀个shell。这个shell就叫做 non-login shell，意思是它不同于登录时出现的那个shell，不读

取/etc/profile和.profile等配置⽂件。

non-login shell的重要性，不仅在于它是⽤户最常接触的那个shell，还在于它会读⼊⽤户⾃⼰的bash配置⽂件 ~/.bashrc。⼤多数时候，我们

对于bash的定制，都是写在这个⽂件⾥⾯的。

你也许会问，要是不进⼊ non-login shell，岂不是.bashrc就不会运⾏了，因此bash 也就不能完成定制了？事实上，Debian已经考虑到这个

问题了，请打开⽂件 ~/.profile，可以看到下⾯的代码：

if [ -n "$BASH_VERSION" ]; then

if [ -f "$HOME/.bashrc" ]; then

. "$HOME/.bashrc"

上⾯代码先判断变量 $BASH_VERSION 是否有值，然后判断主⽬录下是否存在 .bashrc ⽂件，如果存在就运⾏该⽂件。第三⾏开头的那个

点，是source命令的简写形式，表⽰运⾏某个⽂件，写成"source ~/.bashrc"也是可以的。

因此，只要运⾏～/.profile⽂件，～/.bashrc⽂件就会连带运⾏。但是上⼀节的第⼀种情况提到过，如果存在～/.bash_profile⽂件，那么有可

能不会运⾏～/.profile⽂件。解决这个问题很简单，把下⾯代码写⼊.bash_profile就⾏了。

if [ -f ~/.profile ]; then

. ~/.profile

这样⼀来，不管是哪种情况，.bashrc都会执⾏，⽤户的设置可以放⼼地都写⼊这个⽂件了。

Bash的设置之所以如此繁琐，是由于历史原因造成的。早期的时候，计算机运⾏速度很慢，载⼊配置⽂件需要很长时间，Bash的作者只好

把配置⽂件分成了⼏个部分，阶段性载⼊。系统的通⽤设置放在 /etc/profile，⽤户个⼈的、需要被所有⼦进程继承的设置放在.profile，不需

要被继承的设置放在.bashrc。

顺便提⼀下，除了Linux以外， Mac OS X 使⽤的shell也是Bash。但是，它只加载.bash_profile，然后在.bash_profile⾥⾯调⽤.bashrc。⽽

且，不管是ssh登录，还是在图形界⾯⾥启动shell窗⼝，都是如此。

Linux操作系统启动流程梳理

发布评论取消回复

最近发表

相关推荐

标签列表

Linux操作系统启动流程梳理

发布评论 取消回复

最近发表

相关推荐

标签列表

发布评论取消回复