Linux启动加载过程中都发生了什么？

Linux 启动加载

Linux操作系统的启动过程是一个复杂而精密的步骤序列，它涉及到多个阶段和组件，以下是对Linux启动加载过程的详细解析：

1. 引导加载程序（Bootloader）

在计算机开机时，首先执行的是引导加载程序，这个程序通常存储在硬盘的第一个扇区，即MBR（Master Boot Record）或GPT分区表上，常见的引导加载程序有GRUB（Grand Unified Bootloader）和LILO（LInux LOader），它们的主要任务是找到并加载内核映像以及初始化RAM磁盘（initrd）或初始文件系统。

内核加载与初始化

一旦引导加载程序将内核映像加载到内存中，内核便开始接管控制权，内核首先进行自我解压缩，然后进行一系列的初始化操作，包括设置中断描述符表、页表等，内核会尝试挂载根文件系统，这是存放系统核心文件的地方，如果根文件系统无法挂载，系统将进入紧急模式或直接崩溃。

运行init进程

内核完成自身的初始化后，会寻找并执行用户空间的第一个进程——init进程，Init进程是所有其他进程的父进程，其PID为1，Init进程根据配置文件（如/etc/inittab或systemd的单元文件）来启动系统服务和守护进程，这些服务包括网络、登录管理器、定时任务等。

登录管理器与用户会话

当init进程启动了必要的服务后，它会启动一个登录管理器，如getty或agetty，这些管理器负责提供用户登录界面，允许用户输入用户名和密码以访问系统，一旦用户成功登录，就会创建一个用户会话，用户可以在这个会话中运行命令行界面或图形用户界面。

系统服务与应用程序

随着用户的登录，更多的系统服务和应用程序会被启动，这些服务可能包括数据库服务器、Web服务器、邮件服务器等，用户也可以根据自己的需要启动额外的应用程序。

关闭与重启

当用户选择关闭或重启计算机时，init进程会收到信号并开始终止所有正在运行的进程和服务，它会通知内核进行关机或重启操作，内核会执行一系列清理工作，包括刷新文件系统缓存、关闭设备等，最后停止CPU运行。

相关问答FAQs

Q1: 什么是GRUB？

A1: GRUB（Grand Unified Bootloader）是一个广泛使用的引导加载程序，用于加载操作系统内核，它可以管理多个操作系统的启动选项，并提供一个菜单供用户选择要启动的操作系统，GRUB支持多种文件系统和分区方案，并且可以在没有人工干预的情况下自动修复某些启动问题。

Q2: 如何更改Linux系统的默认运行级别？

A2: 在基于System V init的系统中，可以通过修改/etc/inittab文件中的id:3:initdefault:这一行来更改默认运行级别，如果你想让系统默认启动到多用户模式而不是图形界面，可以将这一行改为id:3:initdefault:，在基于systemd的系统中，你可以使用systemctl set-default命令来设置默认的目标（相当于运行级别），要设置默认启动到多用户目标，可以运行systemctl set-default multi-user.target。

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