Linux小知识2 系统的启动

我们在上文中介绍了文件系统，提到了Linux的文件系统存在一个块的概念，其中有一个特殊的块：引导块。这和我们这里要讲的系统启动有关。

BIOS

基本输入输出系统，基本上是一个操作系统最早实现也是最早运行的第一个程序。是一个比较古早经典的概念。

它的作用就是初始化硬件，检测硬件功能，以及最重要的：引导操作系统。

最开始写在只读存储器中，后来写在可读写的Eprom或者闪存。也就是可以修改了。

首先完成的是芯片组和内存的初始化，然后把自己加载到主存。

然后接着三个任务：

1，加电自检

2，初始化。

3，加载引导程序。

引导程序

启动设备的0磁道0柱面1扇区为引导扇区，包含两个部分：MBR（446字节），DPT（64字节）。

分别叫做主引导程序和磁盘分区表。每个磁盘分区要用16字节来描述，这也是为什么只能有4个基本分区的原因。

最后两字节为55AA，是该磁盘包含MBR启动引导的标识。

引导程序在磁盘上，bios在闪存和eprom中。

MBR不是直接引导操作系统，而是用来引导第二部分的引导程序的，第二部分的引导程序可以位于磁盘的其他分区，NTLDR，BOOTMGR，GNU GRUB等等。

引导程序包括MBR，NTLDR，GRUB。

GNU GRUB是大部分Linux发行版的引导程序。

GRUB

一个多操作系统启动程序，用来引导多个不同的系统。比如我们的Linux和Windows可以使用这个来引导，它属于第二阶段的引导程序，允许用户加载一个操作系统内核。

Ubuntu22.04采用2.06版本的GRUB。

配置文件为grub.cfg。

通过GNUB加载Linux内核，这之后就会转移控制权给Linux内核，进入内核阶段。

内核阶段

内核阶段会完成一些内存操作和数据结构的初始化，完成硬件诊断。创建init进程，进程id为1,。

之后就会进入登录，然后进入系统。

其他的内容

MBR还有GPT，Bios和UEFI的区别。

UEFI是统一可拓展固件接口的英文缩写，定义了一种在操作系统和平台固件之间的接口标准。用于操作系统自动从预启动的操作环境加载到一种操作系统上。UEFI准确来说不是一个程序，而是一个规范，和BIOS不同。

UEFI比BIOS先进。

GPT比MBR先进。

legacy启动也就是BIOS启动。

GPT是全局唯一标识分区列表。支持分区数目没有限制，支持硬盘大小也远高于MBR的DPT分区表。GPT仅支持64位操作系统。

目前UEFI只支持GPT，但是现在出现了UEFI加BIOS的兼容并行模式了，由BIOS集成UEFI。

关闭系统

shutdown命令，init命令，halt命令，poweroff命令，reboot命令。