详解Linux开机流程:BIOS->MBR->GRUB->Kernel->Init->Runlevel
nanshan 2024-10-15 11:31 12 浏览 0 评论
概述
Linux是一种自由和开放源代码的类UNIX操作系统。该操作系统的内核由林纳斯·托瓦兹在1991年10月5日首次发布。在加上用户空间的应用程序之后,成为Linux操作系统。Linux是自由软件和开放源代码软件发展中最著名的例子。
下面简单记录一下Linux系统从开机到能使用的整个过程,以作备忘!
LINUX启动流程
先通过一张图来简单了解下整个系统启动的流程,整个过程基本可以分为POST-->BIOS-->MBR(GRUB)-->Kernel-->Init-->Runlevel。下面会详细说明每个过程的作用。
BIOS
BIOS(Basic Input/Output System),基本输入输出系统,该系统存储于主板的ROM芯片上,计算机在开机时,会最先读取该系统,然后会有一个加电自检过程,这个过程其实就是检查CPU和内存,计算机最基本的组成单元(控制器、运算器和存储器),还会检查其他硬件,若没有异常就开始加载BIOS程序到内存当中。详细的BIOS功能,这边就不说了,BIOS主要的一个功能就是存储了磁盘的启动顺序,BIOS会按照启动顺序去查找第一个磁盘头的MBR信息,并加载和执行MBR中的Bootloader程序,若第一个磁盘不存在MBR,则会继续查找第二个磁盘(PS:启动顺序可以在BIOS的界面中进行设置),一旦BootLoader程序被检测并加载内存中,BIOS就将控制权交接给了BootLoader程序。
MBR
MBR(Master Boot Record),主引导记录,MBR存储于磁盘的头部,大小为512bytes,其中,446bytes用于存储BootLoader程序,64bytes用于存储分区表信息,最后2bytes用于MBR的有效性检查。
GRUB
GRUB(Grand Unified Bootloader),多系统启动程序,其执行过程可分为三个步骤:
Stage1:这个其实就是MBR,它的主要工作就是查找并加载第二段Bootloader程序(stage2),但系统在没启动时,MBR根本找不到文件系统,也就找不到stage2所存放的位置,因此,就有了stage1_5
Stage1_5:该步骤就是为了识别文件系统
Stage2:GRUB程序会根据/boot/grub/grub.conf文件查找Kernel的信息,然后开始加载Kernel程序,当Kernel程序被检测并在加载到内存中,GRUB就将控制权交接给了Kernel程序。
PS:实际上这个步骤/boot还没被挂载,GRUB直接识别grub所在磁盘的文件系统,所以实际上应该是/grub/grub.conf文件,该配置文件的信息如下:
grub.conf:
#boot=/dev/sda default=0 #设定默认启动的title的编号,从0开始 timeout=5 #等待用户选择的超时时间 splashimage=(hd0,0)/boot/grub/splash.xpm.gz #GRUB的背景图片 hiddenmenu #隐藏菜单 title CentOS (2.6.18-194.el5PAE) #内核标题 root (hd0,0) #内核文件所在的设备 kernel /vmlinuz-2.6.18-194.el5PAE ro root=LABEL=/ #内核文件路径以及传递给内核的参数 initrd /initrd-2.6.18-194.el5PAE.img #ramdisk文件路径
Kernel
Kernel,内核,Kernel是Linux系统最主要的程序,实际上,Kernel的文件很小,只保留了最基本的模块,并以压缩的文件形式存储在硬盘中,当GRUB将Kernel读进内存,内存开始解压缩内核文件。讲内核启动,应该先讲下initrd这个文件,
initrd(Initial RAM Disk),它在stage2这个步骤就被拷贝到了内存中,这个文件是在安装系统时产生的,是一个临时的根文件系统(rootfs)。因为Kernel为了精简,只保留了最基本的模块,因此,Kernel上并没有各种硬件的驱动程序,也就无法识rootfs所在的设备,故产生了initrd这个文件,该文件装载了必要的驱动模块,当Kernel启动时,可以从initrd文件中装载驱动模块,直到挂载真正的rootfs,然后将initrd从内存中移除。
Kernel会以只读方式挂载根文件系统,当根文件系统被挂载后,开始装载第一个进程(用户空间的进程),执行/sbin/init,之后就将控制权交接给了init程序。
Init
init,初始化,顾名思义,该程序就是进行OS初始化操作,实际上是根据/etc/inittab(定义了系统默认运行级别)设定的动作进行脚本的执行,第一个被执行的脚本为/etc/rc.d/rc.sysinit,这个是真正的OS初始化脚本,简单讲下这个脚本的任务(可以去看看实际脚本,看看都做了什么):
1、激活udev和selinux;
2、根据/etc/sysctl.conf文件,来设定内核参数;
3、设定系统时钟;
4、装载硬盘映射;
5、启用交换分区;
6、设置主机名;
7、根文件系统检测,并以读写方式重新挂载根文件系统;
8、激活RAID和LVM设备;
9、启用磁盘配额;
10、根据/etc/fstab,检查并挂载其他文件系统;
11、清理过期的锁和PID文件
执行完后,根据配置的启动级别,执行对应目录底下的脚本,最后执行/etc/rc.d/rc.local这个脚本,至此,系统启动完成。
Runlevel
runlevel,运行级别,不同的级别会启动的服务不一样,init会根据定义的级别去执行相应目录下的脚本,Linux的启动级别分为以下几种
0:关机模式
1:单一用户模式(直接以管理员身份进入)
2:多用户模式(无网络)
3:多用户模式(命令行)
4:保留
5:多用户模式(图形界面)
6:重启
在不同的运行级别下,/etc/rc.d/rc这个脚本会分别执行不同目录下的脚本
- Run level 0 – /etc/rc.d/rc0.d/
- Run level 1 – /etc/rc.d/rc1.d/
- Run level 2 – /etc/rc.d/rc2.d/
- Run level 3 – /etc/rc.d/rc3.d/
- Run level 4 – /etc/rc.d/rc4.d/
- Run level 5 – /etc/rc.d/rc5.d/
- Run level 6 – /etc/rc.d/rc6.d/
这些目录下的脚本只有K*和S*开头的文件,K开头的文件为开机需要执行关闭的服务,S开头的文件为开机需要执行开启的服务。
觉得有用的朋友多帮忙转发哦!后面会分享更多devops和DBA方面的内容,感兴趣的朋友可以关注下~
相关推荐
- 实战派 | Java项目中玩转Redis6.0客户端缓存
-
铺垫首先介绍一下今天要使用到的工具Lettuce,它是一个可伸缩线程安全的redis客户端。多个线程可以共享同一个RedisConnection,利用nio框架Netty来高效地管理多个连接。放眼望向...
- 轻松掌握redis缓存穿透、击穿、雪崩问题解决方案(20230529版)
-
1、缓存穿透所谓缓存穿透就是非法传输了一个在数据库中不存在的条件,导致查询redis和数据库中都没有,并且有大量的请求进来,就会导致对数据库产生压力,解决这一问题的方法如下:1、使用空缓存解决对查询到...
- Redis与本地缓存联手:多级缓存架构的奥秘
-
多级缓存(如Redis+本地缓存)是一种在系统架构中广泛应用的提高系统性能和响应速度的技术手段,它综合利用了不同类型缓存的优势,以下为你详细介绍:基本概念本地缓存:指的是在应用程序所在的服务器内...
- 腾讯云国际站:腾讯云服务器如何配置Redis缓存?
-
本文由【云老大】TG@yunlaoda360撰写一、安装Redis使用包管理器安装(推荐)在CentOS系统中,可以通过yum包管理器安装Redis:sudoyumupdate-...
- Spring Boot3 整合 Redis 实现数据缓存,你做对了吗?
-
你是否在开发互联网大厂后端项目时,遇到过系统响应速度慢的问题?当高并发请求涌入,数据库压力剧增,响应时间拉长,用户体验直线下降。相信不少后端开发同行都被这个问题困扰过。其实,通过在SpringBo...
- 【Redis】Redis应用问题-缓存穿透缓存击穿、缓存雪崩及解决方案
-
在我们使用redis时,也会存在一些问题,导致请求直接打到数据库上,导致数据库挂掉。下面我们来说说这些问题及解决方案。1、缓存穿透1.1场景一个请求进来后,先去redis进行查找,redis存在,则...
- Spring boot 整合Redis缓存你了解多少
-
在前一篇里面讲到了Redis缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩这三者区别,接下来我们讲解Springboot整合Redis中的一些知识点:之前遇到过,有的了四五年,甚至更长时间的后端Java开发,并且...
- 揭秘!Redis 缓存与数据库一致性问题的终极解决方案
-
在现代软件开发中,Redis作为一款高性能的缓存数据库,被广泛应用于提升系统的响应速度和吞吐量。然而,缓存与数据库之间的数据一致性问题,一直是开发者们面临的一大挑战。本文将深入探讨Redis缓存...
- 高并发下Spring Cache缓存穿透?我用Caffeine+Redis破局
-
一、什么是缓存穿透?缓存穿透是指查询一个根本不存在的数据,导致请求直接穿透缓存层到达数据库,可能压垮数据库的现象。在高并发场景下,这尤其危险。典型场景:恶意攻击:故意查询不存在的ID(如负数或超大数值...
- Redis缓存三剑客:穿透、雪崩、击穿—手把手教你解决
-
缓存穿透菜小弟:我先问问什么是缓存穿透?我听说是缓存查不到,直接去查数据库了。表哥:没错。缓存穿透是指查询一个缓存中不存在且数据库中也不存在的数据,导致每次请求都直接访问数据库的行为。这种行为会让缓存...
- Redis中缓存穿透问题与解决方法
-
缓存穿透问题概述在Redis作为缓存使用时,缓存穿透是常见问题。正常查询流程是先从Redis缓存获取数据,若有则直接使用;若没有则去数据库查询,查到后存入缓存。但当请求的数据在缓存和数据库中都...
- Redis客户端缓存的几种实现方式
-
前言:Redis作为当今最流行的内存数据库和缓存系统,被广泛应用于各类应用场景。然而,即使Redis本身性能卓越,在高并发场景下,应用于Redis服务器之间的网络通信仍可能成为性能瓶颈。所以客户端缓存...
- Nginx合集-常用功能指导
-
1)启动、重启以及停止nginx进入sbin目录之后,输入以下命令#启动nginx./nginx#指定配置文件启动nginx./nginx-c/usr/local/nginx/conf/n...
- 腾讯云国际站:腾讯云怎么提升服务器速度?
-
本文由【云老大】TG@yunlaoda360撰写升级服务器规格选择更高性能的CPU、内存和带宽,以提供更好的处理能力和网络性能。优化网络配置调整网络接口卡(NIC)驱动,优化TCP/IP参数...
- 雷霆一击服务器管理员教程
-
本文转载莱卡云游戏服务器雷霆一击管理员教程(搜索莱卡云面版可搜到)首先你需要给服务器设置管理员密码,默认是空的管理员密码在启动页面进行设置设置完成后你需要重启服务器才可生效加入游戏后,点击键盘左上角E...
你 发表评论:
欢迎- 一周热门
-
-
爱折腾的特斯拉车主必看!手把手教你TESLAMATE的备份和恢复
-
如何在安装前及安装后修改黑群晖的Mac地址和Sn系列号
-
[常用工具] OpenCV_contrib库在windows下编译使用指南
-
WindowsServer2022|配置NTP服务器的命令
-
Ubuntu系统Daphne + Nginx + supervisor部署Django项目
-
WIN11 安装配置 linux 子系统 Ubuntu 图形界面 桌面系统
-
解决Linux终端中“-bash: nano: command not found”问题
-
Linux 中的文件描述符是什么?(linux 打开文件表 文件描述符)
-
NBA 2K25虚拟内存不足/爆内存/内存占用100% 一文速解
-
K3s禁用Service Load Balancer,解决获取浏览器IP不正确问题
-
- 最近发表
-
- 实战派 | Java项目中玩转Redis6.0客户端缓存
- 轻松掌握redis缓存穿透、击穿、雪崩问题解决方案(20230529版)
- Redis与本地缓存联手:多级缓存架构的奥秘
- 腾讯云国际站:腾讯云服务器如何配置Redis缓存?
- Spring Boot3 整合 Redis 实现数据缓存,你做对了吗?
- 【Redis】Redis应用问题-缓存穿透缓存击穿、缓存雪崩及解决方案
- Spring boot 整合Redis缓存你了解多少
- 揭秘!Redis 缓存与数据库一致性问题的终极解决方案
- 高并发下Spring Cache缓存穿透?我用Caffeine+Redis破局
- Redis缓存三剑客:穿透、雪崩、击穿—手把手教你解决
- 标签列表
-
- linux 查询端口号 (58)
- docker映射容器目录到宿主机 (66)
- 杀端口 (60)
- yum更换阿里源 (62)
- internet explorer 增强的安全配置已启用 (65)
- linux自动挂载 (56)
- 禁用selinux (55)
- sysv-rc-conf (69)
- ubuntu防火墙状态查看 (64)
- windows server 2022激活密钥 (56)
- 无法与服务器建立安全连接是什么意思 (74)
- 443/80端口被占用怎么解决 (56)
- ping无法访问目标主机怎么解决 (58)
- fdatasync (59)
- 405 not allowed (56)
- 免备案虚拟主机zxhost (55)
- linux根据pid查看进程 (60)
- dhcp工具 (62)
- mysql 1045 (57)
- 宝塔远程工具 (56)
- ssh服务器拒绝了密码 请再试一次 (56)
- ubuntu卸载docker (56)
- linux查看nginx状态 (63)
- tomcat 乱码 (76)
- 2008r2激活序列号 (65)