操作系統啓動過程
操作系統啓動過程簡單分爲四部分，從BIOS自檢、系統引導、啓動內核、初始化系統。其中每個部分又分爲多個自部分，操作系統的建立是一個相對比較複雜的事情。
Linux內核是從入口點開始執行的，入口點程序又稱爲初始化程序，其任務是爲Linux操作系統的運行做好必要的準備，如將內核鏡像（bzimage）在物理地址展開、獲取計算機組成部分的配置參數、建立各種管理用的數據結構、啓動各類守護進程、建立人機交互環境等。
Linux內核是一個駐留在外存中的程序，在運行前必須先將其讀入物理內存。將Linux內核讀入內存的工作成爲引導，完成引導的程序被稱爲引導程序。引導也是在外存中的程序，所以在運行之前需要將其讀入內存。講引導讀入內存的工作由BIOS（basic input output system）完成。BIOS駐留在非易失存儲器中，不需要引導。
引導程序在linux內核讀入後，將控制權交給內核頭部的實模式初始化程序（main.c），在實模式下完成初始化工作，再將處理器切換到保護模式，而後轉入解壓程序。解壓程序將內核鏡像解壓到物理地址中，然後把處理器的控制權交給內核首部程序。內核首部程序正式完成內核初始化。
每個過程都執行了自己該做的初始化部分的事情，有些過程又可分爲好幾個子過程。
CentOS 6 啓動流程
第一步、硬件啓動階段
簡單說一下這一步的流程：打開電源；POST自檢；BIOS逐一排查設備啓動順序；如果是硬盤啓動，讀取硬盤的MBR的BootLoader。（這裏默認MBR分區，暫不考慮GPT分區）
這裏主要有三個需要了解的地方BIOS啓動順序、MBR和BootLoader。
(1).MBR
MBR（Main Boot Record），是硬盤的0柱面，0磁道、1扇區（第一個扇區），稱爲主引導扇區，也稱爲主引導記錄。它由三部分組成：主引導程序（BootLoader）、硬盤分區表DPT（Disk Partition table）和硬盤有效標誌（55AA）。
注：硬盤默認一個扇區大小爲512字節。
第一部分，主引導程序（BootLoader）佔446個字節，負責從活動分區中裝載，並運行系統引導程序。
第二部分，硬盤分區表DPT佔64個字節，有4個分區表項，每個分區表項佔16個字節，硬盤中分區有多少以及每一個分區的大小都記錄在其中。
第三部分，硬盤有效標誌，佔2個字節，固定爲55AA。如果這個標誌位0xAA55，就認爲這個是MBR。
(2).BootLoader
不同的系統有不同的主引導程序（BootLoader）。Windows使用的是NTLDR（NT Loader，Windows NT系列操作系統）、Bootmgr（Boot Manager，Windows Vista，7，8，10），Linux一般使用的是grub（也叫grub legacy）和grub2。
CentOS6一般使用的是grub。GRUB（GRand Unified Bootloader）是一個來自GNU項目的多操作系統啓動程序。
第二步、GRUB引導階段
簡單說一下這一步的流程：GRUB程序加載執行並引導kernel（內核）程序，其中有三個階段。
grub引導階段的文件都在/boot/grub/目錄下
(1).Stage1階段
這一階段其實執行的就是系統安裝時預先寫入到MBR的Bootloader程序。它的任務僅是讀取（加載）硬盤的0柱面，0磁道，2扇區的內容（/boot/grub/stage1）並執行。
這一階段，使硬件初始化，爲Stage2準備RAM空間（內存空間），讀取Stage2到RAM空間（應該涉及到了Stage1.5階段）。就是Stage1.5階段或Stage2階段的入口，引導進入Stage1.5階段或Stage2階段。
另外，這一階段並沒有識別文件系統的能力。
(2).Stage1.5階段
這一階段是Stage1階段和Stage2階段的橋樑，具有識別分區文件系統的能力，此後grub程序便有能力去訪問/boot/grub/stage2，並將其讀取到內存執行。
(3).Stage2階段
這一階段會（初始化本階段需要用到的硬件，檢測系統的內存映像，）解析grub的配置文件/boot/grub/grub.conf，根據配置文件加載內核鏡像到內存中，通過initrd程序建立虛擬根文件系統，最後調用（轉交）內核
第三步、內核引導階段
簡單說一下這一步的流程：通過內存中的虛擬根文件系統，加載驅動，然後切換到真正的根文件系統，並執行/sbin/init程序。
第四步、init初始化階段（又叫系統初始化階段）
簡單說一下這一步的流程：/sbin/init程序會讀取/etc/inittab文件確認運行級別，然後執行/etc/rc.d/rc腳本，根據確認的運行級別啓動對應/etc/rc.d/rc#.d/目錄下的服務（#爲0~6），與此同時執行系統初始化腳本/etc/rc.sysinit（軟鏈接，指向/etc/rc.d/rc.sysinit），還會加載/etc/rc.local（軟鏈接，指向/etc/rc.d/rc.local文件）用戶自定義服務（腳本）。
/etc/rc.d/目錄下的文件幾乎在上一次都有相應的軟鏈接（也就是/etc/目錄下），唯一沒有的/etc/rc.d/init.d/目錄又似乎與/etc/init.d/目錄完全相同
(1)./etc/inittab文件
這裏的數字 3 代表啓動級別是 3
啓動級別：
0 關機
1 單用戶模式、維護模式、急救模式
2 沒有網絡的多用戶模式
3 完整的多用戶模式
4 預留級別，暫時沒用，不用考慮
5 圖形界面，XWindows
6 重啓
(2)./etc/rc.d/rc#.d/目錄
在啓動時執行的/etc/rc.d/rc腳本，會調用/etc/rc.d/rc#.d/目錄下的文件
K開頭的文件：要停止的服務（腳本），從01開始關閉，數字越小優先級越高
S開頭的文件：要啓動的服務（腳本），從01開始啓動，數字越小優先級越高
第五步、啓動終端
最後一步就是用戶登錄。
Centos 7 啓動流程
第一步、硬件啓動階段
這一步和CentOS6差不多。
第二步、GRUB2引導階段
從這一步開始，CentOS6和CentOS7的啓動流程區別開始展現出來了。CentOS7的主引導程序使用的是grub2。
簡單說一下這一步的流程：顯示加載兩個鏡像，再加載MOD模塊文件，把grub2程序加載執行，接着解析配置文件/boot/grub/grub.cfg，根據配置文件加載內核鏡像到內存，之後構建虛擬根文件系統，最後轉到內核。
在這裏grub.cfg配置文件已經比較複雜了，但並不用擔心，到了CentOS7中一般是使用命令進行配置，而不直接去修改配置文件了。
一般修改好配置後都需要使用命令grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg，將配置文件重新生成。這裏就涉及到/etc/default/grub文件以及/etc/grub.d/目錄。
第三步、內核引導階段
這一步與CentOS6也差不多，加載驅動，切換到真正的根文件系統，唯一不同的是執行的初始化程序變成了/usr/lib/systemd/systemd
第四步、systemed初始化階段（又叫系統初始化階段）
CentOS7中我們的初始化進程變爲了systemd。執行默認target配置文件/etc/systemd/system/default.target（這是一個軟鏈接，與默認運行級別有關）。然後執行sysinit.target來初始化系統和basic.target來準備操作系統。接着啓動multi-user.target下的本機與服務器服務，並檢查/etc/rc.d/rc.local文件是否有用戶自定義腳本需要啓動。最後執行multi-user下的getty.target及登錄服務，檢查default.target是否有其他的服務需要啓動。
注意：/etc/systemd/system/default.target指向了/lib/systemd/system/目錄下的graphical.target或multiuser.target。而graphical.target依賴multiuser.target，multiuser.target依賴basic.target，basic.target依賴sysinit.target，所以倒過來執行。
System概述（瞭解）：systemd即爲system daemon，是Linux下的一種init軟件，開發目標是提供更優秀的框架以表示系統服務間的以來關係，並依此實現系統初始化時服務的並行啓動，同時達到降低Shell系統開銷的效果，最終代替現在常用的System V與BSD風格的init程序。
與多數發行版使用的System V風格的init相比，systemd採用了以下的新技術：A.採用Socket激活式與總線激活式服務，以提高相互依賴的各服務的並行運行性能；B.用Cgroup代替PID來追蹤進程，即使是兩次fork之後生成的守護進程也不會脫離systemd的控制。
unit對象：unit表示不同類型的systemd對象，通過配置文件進行標識和配置；文件中主要包含了系統服務、監聽socket、保存的系統快照以及其他與init相關的信息。（也就是CentOS6中的服務器啓動腳本）
(1)./etc/systemd/system/default.target
這是一個軟鏈接，和默認運行級別相關
我們可以到這個目錄下看看
這裏可以看到runlevel開頭的target文件，對應着CentOS6的啓動級別，不過一樣是軟鏈接，指向了同目錄下的其他文件，也算一種向下兼容吧
(2)./usr/lib/systemd/system/
這個目錄存儲每個服務的腳本，類似CentOS6的/etc/init.d/。
(2)./run/systemd/system/
系統執行過程中產生的腳本。
(3)./etc/systemd/system/
類似於CentOS6的/etc/rc.d/rc#.d/SXX類文件的功能，管理員建立的執行腳本，大部分是軟鏈接。
