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Linux 開機的過程
[教學] Linux 開機的過程
作者：黃敬群，國立成功大學資訊工程系
文件版次：0.1
最後修訂日期：Nov 14, 2001
版權聲明：允許在保留作者出處及本聲明之前提下，以任何人類可讀之形式自由散佈
■ 開機過程簡述
尚未提及如可製作 Floppy Linux 前，首先要瞭解整個系統開機的過程，為了普及性，這邊以最容易取得的 PC 個人電腦討論對象，處理器是 Intel 80486 以上等級。
當啟動電源之際，電腦的 BIOS 就會找尋有無系統開機磁片，此時會有兩種狀況產生：
第一種狀況：找到系統開機磁片 --
此時就會從系統開機磁片中的第 0 磁區、第 0 磁柱載入可開機磁區
另一種狀況：找不到系統開機磁片 --
BIOS 就會找尋硬碟的 MBR (Master Boot Record)，並且執行記錄在 MBR 上
的開機載入程式 (Boot Loader) 進行開機
無論是從軟碟開機也好，還是從硬碟開機也好，首先 OS Loader (就 Linux 來講就可能是 LILO -- LInux LOader) 會載入 Linux Kernel，而 Kernel 一旦起動後，第一件事就是切入保護模式 (protected mode)，此時，所有的硬體交由 Kernel 來控制，也意味掙脫 BIOS 的羈絆。
當 Kernel 載入完畢後，便開始初始化系統所有硬體設備。而當所有的硬體初始化的動作也告完成之際，系統將嘗試掛載 (mount) root filesystem。Root filesystem 就是被掛上當作 "/" 目錄的 filesystem (以下簡稱 fs)，當然，如果無法正確 mount 上 root fs，巧婦難為無米之炊的 Linux Kernel 也只好秀個訊息：
VFS: Unable to mount root fs on XXX
然後就會停止運作 (halt)，這邊的 XXX 是指那種 fs，這部份的訊息，可以參考 kernel
source 中 fs/super.c 的程式碼。
當 root filesystem 成功的掛載後，就會去執行 init 這個程式。
init 會檢查 /etc/inittab，找出該檔中標明 sysinit 這一行，並執行該 script，在
Redhat Linux 上為 rc.sysinit，於是 rc.sysinit 肩負系統的初始化的大任，不外乎
有以下任務：
. 呼叫 /sbin/initlog 紀錄系統初始化過程
. 設定 path、hostname 等資訊
. banner 畫面：一般我們看到 "Welcome to RedHat Linux" 的訊息
. Mount /proc
. Load system font
. Configure kernel parameters
. Set the system clock
. Load keymap
. Start up swapping、turn on swap
. Remount the root filesystem read-write、Clear mtab
. Finding module dependencies、Load modules
. Check filesystems
當 rc.sysinit 執行完畢，控制權立即移轉回 init 手中，進入預設 runlevel：
. 若內定的 runlevel 為 3：
init 執行 /sbin/mingetty 啟動 virtual console，並且以 "login：" 提示讓使
用者登入，以完成開機。登入後系統會提供一個 shell 給使用者，就可以使用
Linux 。
. 若 runlevel 為 5：
在開啟 virtual console 後，init 會再執行 xdm 啟動 X window system，讓使
用者以 xdm 界面登入。
以上就是 Linux 開機的過程。
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