前言

沙子龍的鑣局已改成客棧。東方的大夢沒法子不醒了。---- 老舍《斷魂槍》

云計算大潮到來了，我把IT技術像五虎斷魂槍一樣收起來了。我不會將它壓到箱底，偶爾我也會練練聊聊，紀念一下那個搞技術的黃金時代。

本文聊個很有嚼頭的技術問題，Linux系統的啟動過程，當我們不用自己安裝系統以后，喪失了這么多樂趣。

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正文

主板加電和硬件自檢，就是開機第一屏啟動界面。

CPU和內存插得有問題服務器會滴滴亂叫，而網卡和硬盤插不插都無所謂，因為這些外設都不屬于經典的計算機系統。

早期小內存服務器一般有內存檢測的功能，但256G內存的服務器啟動的速度也太慢了，重啟一分鐘能啟動的服務還能恢復，重啟三分鐘可能群集性狀就變了，所以我們經常順手就把他關掉了。

2. 讀取主板引導配置，現在終于要從外部設備讀取數據了。

主板大都是BIOS引導，也有是UEFI引導，但從服務器用戶看區別也不大。

主板可選從USB/SATA/NIC這幾類接口上獲取引導數據，而且可以排隊式加載，第一個加載不成功就嘗試第二個。系統安裝鏡像都有個防止誤操作的倒計時，而網絡引導一般是排在末位，硬盤引導就是通用的系統啟動的方式。

愛折騰桌面電腦的朋友從這一步開始就玩雙系統/WINPE/U盤版Ubuntu/無盤工作站了，還好服務器維護人員比較單純專一。

3. 讀取MBR(可略過)。

如果是BIOS啟動，做為一個老古董它只能會去讀MBR，MBR去讀取GRUB;而UEFI略過MBR，直接讀取GRUB。

BIOS將啟動權限交給MBR的446字節，而446字節連Linux啟動界面的logo都裝不下，MBR也只是個搬運工，會將啟動權限交給GRUB。

遇到過幾次倒霉事以后，我習慣用dd備份每臺服務器的前512字節，但自從我做完備份以后，就再也沒倒霉過。

##不好意思沒圖

4. GRUB引導啟動vmlinuz內核。

GRUB2如果細說有stage1、stage1.5、stage2多個步驟，我們可以簡單認為前面兩步是為了茍到stage2加載為止。

我們用GRUB來選定要加載的內核，并向其傳遞大量啟動參數，這樣就可以在多OS、多Kernel、多runlevel之間來回切換。網上的GRUB調試教程都集中在這一步，我們還可以直接傳參以單用戶模式啟動，直接無密碼登陸服務器。

有些人習慣給/boot一個128M的小分區，可能是老師的老師說過這樣比較“安全”。那是在更早的版本GRUB程序讀不了GB級磁盤分區，沒辦法加載vmlinuz內核，現在已經只是一個迷信而已。

5. 內核啟動加載驅動，但這還沒觸及任何業務。

不同硬件同一個版本的vmlinuz內核hash值是相同的，因為驅動信息放在initrd*.img里。Initrd*.img是一個精簡但帶了所有驅動的linux鏡像，一般系統安裝完之后自動生成，也可以事后手動生成。

曾經某偏門軟件推薦用集成鏡像安裝，裝完了就是起不來，我把同內核版本、同硬件配置的init*.img替換以后系統就正常啟動。

Kernel加載了所有驅動后就會卸載initrd*.img，早期linux版本在系統啟動過程中還能看到很多“umount filesystem”的提示，那不是卸載正式文件系統，而是卸載了initrd*.img這個迷你系統，

##不好意思沒圖

6. Init進程啟動，服務正式啟動。

從看到“Welcome use CentOS”的彩色歡迎文字開始，init服務已經啟動了。

在這之前的啟動過程也就讀取BIOS/MBR/GRUB和/boot分區，現在終于開始讀/etc目錄的配置文件了。

首先被讀取到的是/etc/fstab，各個磁盤都掛載就位。這個文件注釋很簡單但水很深，我們該用標簽還是UUID來標識磁盤，文件系統自檢功能要不要開，這都可以聊好幾個小時。

看看各服務的啟動優先級也是一個講究多多的過程，iptables會比network先啟動這類依存關系很好理解;但我也遇到過云平臺的DHCP獲取太慢，而云主機操作系統啟動快、Network還沒從DHCP那里獲取到IP地址，然后Mysqld等需要監聽端口的服務啟動失敗。

后記

以上內容只能算精簡科普版的Linux系統啟動過程，正式版的啟動過程可以寫十萬字，有興趣的朋友可以自己查維基百科，或拿我說的關鍵字去百度搜索。

曾經我把這些技能當做資歷，但現在大家都上云了，它們就只是閑聊的談資了。但客戶上云就能少招一個研究這事的工程師，上云確實也很有意義啊。

夜靜人稀，沙子龍關好了小門，一氣把六十四槍刺下來;而后，拄著槍，望著天上的群星，想起當年在野店荒林的威風。嘆一口氣，用手指慢慢摸著涼滑的槍身，又微微一笑，“不傳!不傳!” ---- 老舍《斷魂槍》