CentOS 7开机启动流程详解
一、CentOS 7开机启动流程
CentOS 7的开机启动过程从硬件加电到系统登录界面显示，涉及多个步骤和组件，整个过程可以分为以下几个关键阶段：硬件自检与初始化、BIOS/UEFI设置、MBR加载、GRUB引导、内核加载与初始化、systemd服务管理、图形界面启动（如果适用），下面将详细解析每个阶段的具体操作和原理。
二、硬件自检与初始化
在计算机加电后，首先进行的是硬件自检（POST，PowerOn Self Test），这一过程由主板上的BIOS或UEFI固件负责执行，主要任务包括检测并初始化CPU、内存、硬盘、显卡等关键硬件设备，如果所有硬件设备均正常，BIOS会按照预设的启动顺序搜索可引导设备。
三、BIOS/UEFI设置与MBR加载
BIOS/UEFI会根据配置信息选择第一个可引导的设备，通常是硬盘或SSD，它会读取该设备的主引导记录（MBR，Master Boot Record），MBR位于硬盘的第一个扇区，包含了引导加载程序（如GRUB）和磁盘分区表，BIOS将MBR加载到内存中，并跳转到MBR中的引导代码执行。
四、GRUB引导过程
GRUB阶段1和阶段2
GRUB（Grand Unified Bootloader）是CentOS 7默认采用的引导加载程序，GRUB分为两个阶段：
阶段1：位于MBR中，负责加载并执行阶段2。
阶段2：位于/boot目录中，提供更丰富的功能，如菜单显示和内核加载。
当BIOS加载MBR到内存并执行时，GRUB的阶段1代码会运行，它的主要作用是加载阶段2所需的文件系统驱动程序，以便访问/boot分区中的GRUB配置文件和内核映像。
GRUB菜单与内核加载
一旦阶段2被成功加载，GRUB将显示一个菜单，允许用户选择不同的操作系统或不同的内核版本，用户做出选择后，GRUB会读取/boot/grub/grub.cfg配置文件，了解如何加载指定的内核和initramfs（初始内存文件系统），GRUB将内核和initramfs加载到内存中，并跳转到内核的起始位置开始执行。
五、内核加载与初始化
内核解压与初始化
内核首先会进行一系列的初始化操作，包括设置CPU寄存器、页表、中断描述符表等，内核会挂载initramfs，这是一个临时的根文件系统，用于在真正的根文件系统被挂载之前提供一个基本的工作环境。
根文件系统挂载
内核会根据/etc/fstab文件中的配置信息，尝试挂载真正的根文件系统（通常是/），如果挂载成功，内核会执行/sbin/init或systemd（取决于系统的初始化进程），这是系统启动过程中的一个重要转折点。
六、systemd服务管理
systemd初始化
systemd是CentOS 7及后续版本的默认系统和服务管理器，它取代了传统的SysVinit初始化进程，提供了更强大的依赖管理和服务控制功能，当systemd被内核调用时，它会开始并行地启动所有定义在单元文件中的服务和目标。
默认目标与服务启动
systemd使用“目标”来组织服务的启动顺序和依赖关系，默认情况下，CentOS 7可能使用multiuser.target作为默认目标，该目标通常包括网络服务、基础系统服务和多用户环境的必要组件，systemd会根据这些目标的定义，依次启动相关的服务和守护进程。
自定义服务与脚本
除了默认的服务外，用户还可以通过自定义systemd服务单元文件或编写启动脚本来实现特定服务的开机自启动，这可以通过systemctl enable命令或在适当的rc.d目录中创建符号链接来完成。
七、图形界面启动（如果适用）
对于安装了图形界面的CentOS 7系统，systemd还会负责启动图形登录管理器（如gdm或lightdm），一旦图形界面被成功启动，用户就会看到登录屏幕，输入正确的用户名和密码后即可进入桌面环境。
八、归纳
CentOS 7的开机启动流程是一个复杂而协调的过程，涉及多个组件和步骤的紧密合作，从硬件自检到BIOS/UEFI设置、MBR加载、GRUB引导、内核加载与初始化、systemd服务管理以及最终的图形界面启动（如果适用），每一步都至关重要且相互依赖，理解这一流程不仅有助于我们更好地掌握Linux系统的工作原理，还能帮助我们在遇到启动问题时迅速定位并解决问题。
