Linux下的系统引导过程及系统排错

1、系统引导过程

通电->bios初始化->grub磁盘引导阶段->grub文件引导阶段->指定boot所在分区->启动挂载，只读挂在/设备->启动init程序进入初始化阶段->启动systemd初始化进程->取/etc/systemd中的文件->启动程序->启动登陆环境。

下面是以 GRUB2 和 systemd 为载体讲述操作系统的开机引导和启动过程，这二者是目前主流的 linux 发行版本所使用的引导装载程序和初始化软件。

（1）BIOS

上电自检过程中其实 Linux 没有什么也没做，上电自检主要由硬件的部分来完成，这对于所有操作系统都一样。当电脑接通电源，电脑开始执行 BIOS（基本输入输出系统Basic I/O System）的 POST（上电自检Power On Self Test）过程。BIOS 被设计为用来初始化硬件组件，POST 作为 BIOS 的组成部分，用于检验电脑硬件基本功能是否正常。如果 POST 失败，那么这个电脑就不能使用，引导过程也将就此中断。

（2）引导装载程序GRUB2

GRUB2 全称是 GRand Unified BootLoader，Version 2（第二版大一统引导装载程序）。它是目前流行的大部分 Linux 发行版本的主要引导加载程序。GRUB2 是一个用于计算机寻找操作系统内核并加载其到内存的智能程序。它能够用来引导不同版本的 Linux 和其他的开源操作系统。

阶段 1

在 POST 阶段结束时，BIOS 将查找在接入的磁盘中查找引导记录，其通常位于 MBR（主引导记录Master Boot Record），它加载它找到的第一个引导记录中到内存中，并开始执行此代码。MBR 中，引导代码实际所占用的空间大小为 446 字节。这个阶段 1 的 446 字节的文件通常被叫做引导镜像（boot.img），其中不包含设备的分区信息，分区是一般单独添加到引导记录中。

阶段 2

这一阶段的主要功能是定位和加载 Linux 内核到内存中，并转移控制权到内核。内核的相关文件位于 /boot 目录下，这些内核文件可以通过其文件名进行识别，其文件名均带有前缀 vmlinuz。你可以列出 /boot 目录中的内容来查看操作系统中当前已经安装的内核。

（3）内核初始化

内核文件都是以一种自解压的压缩格式存储以节省空间，它与一个初始化的内存映像和存储设备映射表都存储于 /boot 目录之下。在选定的内核加载到内存中并开始执行后，在其进行任何工作之前，内核文件首先必须从压缩格式解压自身。一旦内核自解压完成，则加载 systemd进程，并转移控制权到 systemd。