Linux的啓動、引導和登錄

系統加電後，首先BIOS啓動，Linux的啓動開始於BIOS從啓動設備上加載主引導記錄（MBR），MBR中的代碼從活動分區上讀取Linux bootloader(比如grub、lilo）。接着bootloader加載Linux內核壓縮鏡像(通常爲elf鏡像），並將控制權交付給它。內核啓動後bootloader加載Initrd（掛載作爲初始的根文件系統），來保存額外的動態可加載模塊（需要隨後用來掛載存儲真正根文件系統的硬盤分區）。因爲內核運行在應用各種不同存儲控制器的硬件平臺上，因此在內核鏡像中爲每一個特定硬盤驅動分配空間基本是不可能的。特定存儲設備的驅動打包在Initrd中並且在內核啓動後加載（但是在根文件系統掛載之前）。接着，內核自解壓縮並開始整個Linux系統的啓動。
內核第一級別的初始化是在實模式下完成的（主要是調用bios服務獲得內存映射），隨後的啓動在保護模式下完成。首先初始化cpu子系統，然後內存和進程管理就位，接着啓動外圍總線和IO設備（包括網絡協議族和IO調度器的註冊、PCI資源的建立、文件系統的掛載等）。引導的最後一步是調用所有Linux進程的父進程init。init進程執行用戶空間的腳本啓動必要的內核服務。
init爲每一個可登錄的終端設備調用fork生成一個子進程並在子進程中調用exec執行getty程序。接着getty以讀寫的方式打開設備，併爲之設置文件描述符0，1，2（應該是調用fcntl函數分別以F_DUPFD和F_SETFD的命令來完成）它最終在控制檯上衍生出終端並且現實login提示。
然後，getty輸出類似login：的提示並且等待用戶輸入用戶名，當我們輸入用戶名後，getty程序便完成了它的工作，接着調用exec執行login程序（進程空間被覆蓋，所以login和getty的進程號是一樣的）併爲它建立環境（所有子進程一般都會繼承並可能拓展）。login獲得輸入的密碼並和從系統特定文件獲得的解密密碼相匹配，如果匹配成功，login會設置我們的主目錄、uid、gid，初始化用戶環境（例如PATH，HOME），調用登錄shell等。最終，我們看到shell的輸入提示...