Linux启动流程分析

一、BIOS，启动自我测试与MBR(Master Boot Record) / GPT(GPID partiton table)

1.获取信息——当按下电源键后，系统首先就会去加载BIOS(Basic Input Output System)，并通过BIOS程序去加载CMOS的信息，并且借由CMOS内的设置取得主机的各项硬件配置。

(例如CPU与接口设备的沟通频率、启动设备的查找顺序、硬盘的大小与类型、系统时间、各周边总线是否启动Plug and Play(PnP，即即插即用设备)、各设备I/O口地址、以及与CPU沟通的IRQ中断等信息)        

BIOS是一个程序，这个程序是写死到主板上面的一个存储芯片中，这个存储芯片在没有通电时也能够记录数据，这就是只读存储器

2. 自我检测与数据读取——BIOS自我检测完成后，就开始执行硬件检测的初始化，并设置PnP设备，之后再定义出可启动的设备顺序，接下来就开始读取启动设备的数据

由于系统软件大多放置在硬盘中，因此BIOS会指定启动的设备以方便系统读取磁盘中的操作系统内核文件。但由于不同的操作系统它的文件格式不相同，因此必须要以一个启动引导程序来处理内核文件加载的问题，所以这个启动引导程序就被称为boot loader。而这个boot loader 就在启动设备的第一个扇区中，也就是MBR(Master Boot Record，主引导记录)

 二、开始执行系统的第一个程序：systemd

systemd最主要的功能就是准备软件的执行环境，包括系统的主机名、网络设置、语言设置、文件系统格式及其他服务的启动等。而所有的操作都会通过systemd的默认启动服务集合，亦即是/lib/systemd/system/default.target来规划。

• 如前所述，当取得了/lib/systemd/system/default.target这一默认操作界面的设置后，接下系统会链接到/lib/systemd/system这个目录下去取得multi-user.target或graphical.target这其中的一个（我虚拟机里面的ubuntu 16.04默认的是graphical.target）。接下来systemd会去找两个地方的设置，即如下目录：

/etc/systemd/system/graphical.target.wants/：用户设置加载的unit

/lib/systemd/system/graphical.target.wants/：系统默认加载的unit  内容如下图所示

• 由上图可知graphical.target必须要完成multi-user.target、rescue.service、rescue.target、display-manager.service之后才能够进行，而进行完graphical.target之后还得要启动display-manager.service才行。再看multi-user.target要执行完毕需要加载的项目有哪些：(下图一主要为multi-usr.target依赖的操作环境)
• 通过上面的结果可知，multi-user.target需要在basic.target、rescue.service、rescue.target运行完毕后才能够加载上述许多unit，然后再去basic.target里面去找数据等，最终这些数据就可以通过【systemctl list-dependencies graphical.target】这个命令来列出所以相关性的服务，这就是systemd的调用所需要的服务流程。