CentOS6 启动流程详解
本文基于对 Linux 启动原理和 GRUB 引导机制的理解,梳理 CentOS6 系统从加电到用户登录的完整启动链路。文中的流程图有助于直观理解各阶段的衔接关系(建议在新标签页中查看大图)。
第一阶段:硬件初始化
流程说明:按下电源 → 硬件自检(POST)→ BIOS 按设定顺序检查启动设备 → 若从硬盘启动,则读取 MBR 中的引导程序。
MBR(主引导记录)位于硬盘的第一个扇区(0柱面、0磁道、1扇区),大小为512字节,结构如下:
- 引导程序(446字节):负责从活动分区加载系统引导器。
- 分区表(DPT)(64字节):记录4个分区的类型、起始和大小等信息。
- 结束标志(2字节):固定值为
0xAA55,用于验证 MBR 有效。
BootLoader 是引导程序的核心,不同操作系统采用不同的实现:Windows 使用 NTLDR/Bootmgr,而 CentOS6 使用 GRUB(也称 grub legacy)。
第二阶段:GRUB 引导
GRUB 采用三阶段引导机制,配置文件位于 /boot/grub/ 目录。
Stage1 阶段
该阶段代码预写入 MBR(446字节的引导程序),其任务仅为加载硬盘第2扇区的内容(即 /boot/grub/stage1)并执行。此时无文件系统识别能力。
[root@CentOS6 ~]# ll /boot/grub/stage1
-rw-r--r--. 1 root root 512 Mar 13 2018 /boot/grub/stage1
Stage1.5 阶段
作为中间桥梁,该阶段代码(如 e2fs_stage1_5)能够识别特定文件系统格式,从而使 GRUB 可以读取 /boot/grub/stage2。
[root@CentOS6 ~]# ls /boot/grub/*stage1_5
/boot/grub/e2fs_stage1_5 /boot/grub/minix_stage1_5
/boot/grub/fat_stage1_5 /boot/grub/reiserfs_stage1_5
/boot/grub/ffs_stage1_5 /boot/grub/ufs2_stage1_5
/boot/grub/iso9660_stage1_5 /boot/grub/vstafs_stage1_5
/boot/grub/jfs_stage1_5 /boot/grub/xfs_stage1_5
Stage2 阶段
此阶段完成以下操作:初始化硬件、检测内存映像、解析配置文件 /boot/grub/grub.conf、加载内核到内存,并通过 initrd 文件建立临时根文件系统,最后将控制权交给内核。
[root@CentOS6 ~]# cat /boot/grub/grub.conf
default=0
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu
title CentOS 6 (2.6.32-642.el6.x86_64)
root (hd0,0)
kernel /vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/vg_centos6-lv_root rd_NO_LUKS rd_NO_MD rd_LVM_LV=vg_centos6/lv_swap crashkernel=128M LANG=zh_CN.UTF-8 rd_LVM_LV=vg_centos6/lv_root KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb quiet
initrd /initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img
第三阶段:内核引导与初始化
内核利用虚拟文件系统完成驱动加载,随后切换至真实根文件系统,并启动 /sbin/init 进程。
第四阶段:系统初始化(init进程)
init 进程首先读取 /etc/inittab 确定运行级别,然后执行 /etc/rc.d/rc 脚本,该脚本依次:
- 执行
/etc/rc.d/rc.sysinit完成系统通用初始化 - 启动对应运行级别目录(如 rc5.d)中的服务脚本(S 开头为启动,K 开头为停止)
- 执行
/etc/rc.d/rc.local中的自定义内容
运行级别定义:
- 0:关机
- 1:单用户模式(维护)
- 2:多用户无网络
- 3:完整多用户(字符界面)
- 4:未使用
- 5:图形界面(X11)
- 6:重启
第五阶段:终端登录
系统启动后呈现登录界面,用户通过终端或图形界面登录,完成整个启动流程。