Linux系统

Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。

Linux操作系统诞生于1991 年10 月5 日（这是第一次正式向外公布时间）。Linux存在着许多不同的Linux版本，但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中，比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。

严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统。

如何启动

我们平时在工作或学习中经常使用Linux操作系统，但是他是如何从关机状态启动的呢？

BIOS

BIOS（Basic Input/Output System）基本输入输出系统。计算机在开机启动时，首先会读取这个系统，然后BIOS上会有一个加电自检（POST）的过程。加电自检过程其实就是检查计算机硬件的过程，包括检查CPU和内存，检查计算机最基本的组成单位（控制器，运算器，存储器），还会检查其他硬件。如果没有异常，就加载BIOS程序到内存中。BIOS加载到内存中，他的一个主要功能是存储了磁盘的启动顺序，BIOS会根据启动顺序去查找磁盘头的MBR信息，并加载和执行MBR中的BootLoader程序。一旦BootLoader程序被检测并加载到内存中，BIOS就将控制权交给BootLoader程序。

MBR

MBR（Master Boot Record）主引导记录。磁盘上第0磁道第一个扇区被称为MBR。他的大小是512字节，里面存放了预启动信息、分区表信息。MBR大体可分为两个部分：第一部分为引导区，占了446个字节。第二部分为分区表，占了64个字节，记录硬盘的分区信息。最后两字节用于MBR的有效性检验。 预引导区的作用之一是找到标记为活动（ACTIVE）的分区，并将活动分区的引导区读入内存。

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：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。

Kernel

Kernel，内核。kernel是Linux系统最主要的程序，kernel的文件很小，只保留了最基本的模块，并以压缩文件的形式存储在硬盘中，当GRUB将kernel读进内存，内存开始解压缩内核文件。解压后，系统会调用start_kernel()函数来启动一系列的初始化函数并初始化各种设备，完成Linux核心环境的建立。至此，Linux内核已经建立起来了，基于Linux的程序应该可以正常运行了。

在 start_kenrel()的结尾，内核通过kenrel_thread()创建出第一个进程(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。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，它做的工作非常多，包括设定PATH、 设定网络配置（/etc/sysconfig/network）、启动swap分区、设定/proc等等。

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/