详解Linux开机流程：BIOS->MBR->GRUB->Kernel

BIOS

当计算机电源开启时，首先启动的是BIOS（基本输入输出系统）。BIOS是固化在计算机主板上的一个程序，负责在系统启动时进行硬件自检和初始化。BIOS的核心功能包括：

• 检测并初始化硬件设备，如CPU、内存、硬盘等。
• 设置启动顺序，即确定计算机从哪个设备启动操作系统。
• 执行POST（Power-On Self-Test）自检，检查硬件是否正常工作。
• 加载启动设备中的引导程序。

MBR

BIOS执行完毕后，会从指定的启动设备中读取第一个扇区，这个扇区被称为MBR（主引导记录）。MBR中包含一个引导程序和一个分区表。引导程序负责将操作系统内核加载到内存中，而分区表则用于描述硬盘上的分区信息。

        
        MBR结构如下：
        - 446字节的引导程序代码
        - 64字节的分区表
        - 2字节的终结标志
        
    

GRUB

MBR中的引导程序会加载GRUB（GRand Unified Bootloader）到内存中。GRUB是一个多操作系统的引导加载程序，它负责在多个操作系统之间进行选择，并加载用户选择的操作系统内核。

GRUB的启动流程包括以下步骤：

1. 显示GRUB的菜单，列出可用的操作系统和选项。
2. 等待用户选择操作系统或使用快捷键进行操作。
3. 利用用户的选择，GRUB从指定的分区加载内核文件。
4. 将内核加载到内存中，并将控制权交给内核。

Kernel

内核是操作系统的核心部分，它负责管理计算机的硬件资源，并提供了与用户空间程序交互的接口。内核的加载过程如下：

1. 内核文件被加载到内存中，通常是从硬盘上的某个分区。
2. 内核初始化硬件设备，如CPU、内存、硬盘控制器等。
3. 内核设置系统时钟，并启动初始化进程。
4. 内核创建进程和线程，加载必要的驱动程序。
5. 内核提供文件系统、网络、设备管理等系统服务。

一旦内核启动完成，操作系统就进入了运行状态，用户可以通过终端或图形界面进行操作。

总结

Linux的开机流程是一个错综的过程，涉及多个组件和步骤。从BIOS开端，经过MBR、GRUB，最终加载内核，整个过程确保了计算机能够从硬件层面顺利过渡到操作系统层面。了解这个流程有助于更好地领会Linux系统的运作原理，对于系统维护和故障排除也具有重要意义。

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