第五步、用户登录
开机启动程序加载完毕以后，就要让用户登录了。
一般来说，用户的登录方式有三种：
（1）命令行登录
（2）ssh登录
（3）图形界面登录
这三种情况，都有自己的方式对用户进行认证。
（1）命令行登录：init进程调用getty程序（意为get teletype），让用户输入用户名和密码。输入完成后，再调用login程序，核对密码（Debian还会再多运行一个身份核对程序/etc/pam.d/login）。如果密码正确，就从文件 /etc/passwd 读取该用户指定的shell，然后启动这个shell。
（2）ssh登录：这时系统调用sshd程序（Debian还会再运行/etc/pam.d/ssh ），取代getty和login，然后启动shell。
（3）图形界面登录：init进程调用显示管理器，Gnome图形界面对应的显示管理器为gdm（GNOME Display Manager），然后用户输入用户名和密码。如果密码正确，就读取/etc/gdm3/Xsession，启动用户的会话。
第六步、进入 login shell
所谓shell，简单说就是命令行界面，让用户可以直接与操作系统对话。用户登录时打开的shell，就叫做login shell。
Debian默认的shell是Bash，它会读入一系列的配置文件。上一步的三种情况，在这一步的处理，也存在差异。
（1）命令行登录：首先读入 /etc/profile，这是对所有用户都有效的配置；然后依次寻找下面三个文件，这是针对当前用户的配置。
~/.bash_profile ~/.bash_login ~/.profile
需要注意的是，这三个文件只要有一个存在，就不再读入后面的文件了。比如，要是 ~/.bash_profile 存在，就不会再读入后面两个文件了。
（2）ssh登录：与第一种情况完全相同。
（3）图形界面登录：只加载 /etc/profile 和 /.profile。也就是说，/.bash_profile 不管有没有，都不会运行。
第七步，打开 non-login shell
老实说，上一步完成以后，Linux的启动过程就算结束了，用户已经可以看到命令行提示符或者图形界面了。但是，为了内容的完整，必须再介绍一下这一步。
用户进入操作系统以后，常常会再手动开启一个shell。这个shell就叫做 non-login shell，意思是它不同于登录时出现的那个shell，不读取/etc/profile和.profile等配置文件。
non-login shell的重要性，不仅在于它是用户最常接触的那个shell，还在于它会读入用户自己的bash配置文件 ~/.bashrc。大多数时候，我们对于bash的定制，都是写在这个文件里面的。
你也许会问，要是不进入 non-login shell，岂不是.bashrc就不会运行了，因此bash 也就不能完成定制了？事实上，Debian已经考虑到这个问题了，请打开文件 ~/.profile，可以看到下面的代码：
if [ -n "$BASH_VERSION" ]; then if [ -f "$HOME/.bashrc" ]; then . "$HOME/.bashrc" fi fi
上面代码先判断变量 $BASH_VERSION 是否有值，然后判断主目录下是否存在 .bashrc 文件，如果存在就运行该文件。第三行开头的那个点，是source命令的简写形式，表示运行某个文件，写成"source ~/.bashrc"也是可以的。
因此，只要运行～/.profile文件，～/.bashrc文件就会连带运行。但是上一节的第一种情况提到过，如果存在～/.bash_profile文件，那么有可能不会运行～/.profile文件。解决这个问题很简单，把下面代码写入.bash_profile就行了。
if [ -f ~/.profile ]; then . ~/.profile fi
这样一来，不管是哪种情况，.bashrc都会执行，用户的设置可以放心地都写入这个文件了。
Bash的设置之所以如此繁琐，是由于历史原因造成的。早期的时候，计算机运行速度很慢，载入配置文件需要很长时间，Bash的作者只好把配置文件分成了几个部分，阶段性载入。系统的通用设置放在 /etc/profile，用户个人的、需要被所有子进程继承的设置放在.profile，不需要被继承的设置放在.bashrc。
顺便提一下，除了Linux以外， Mac OS X 使用的shell也是Bash。但是，它只加载.bash_profile，然后在.bash_profile里面调用.bashrc。而且，不管是ssh登录，还是在图形界面里启动shell窗口，都是如此。
参考链接
[1] Debian Wiki, Environment Variables
[2] Debian Wiki, Dot Files
[3] Debian Administration, An introduction to run-levels
[4] Debian Admin，Debian and Ubuntu Linux Run Levels
[5] Linux Information Project (LINFO), Runlevel Definition
[6] LinuxQuestions.org, What are run levels?
[7] Dalton Hubble, Bash Configurations Demystified
（完）
加载BIOS
- 一个特殊的应将电路在CPU的一个引脚上产生一个RESET逻辑值，然后会把一些寄存器(包括cs和eip)设置成固定的值
- 然后执行在物理地址为0xFFFF FFF0处找到的代码，硬件把这个地址映射到某个只读、持久的存储芯片中，该芯片通常为ROM
- 而ROM中存放的程序集在80x86体系统通常叫做BIOS
BIOS由两部分组成: POST代码和运行时服务
加载mbr
硬盘上第0磁道第一个扇区被称为MBR，也就是Master Boot Record，即主引导记录，它的大小是512字节，别看地方不大，可里面却存放了预启动信息、分区表信息。
系统找到BIOS所指定的硬盘的MBR后，就会将其复制到0×0000 7c00地址所在的物理内存中。其实被复制到物理内存的内容就是Boot Loader，而具体到你的电脑，那就是lilo或者grub了(GRUB原来就是Bootloader)。
提取MBR的信息
要看MBR的内容，请使用下面的命令
从/dev/sda上读取前512个字节的内容，并将其写入mbr.bin文件中
[root@localhost pam.d]# dd if=/dev/sda of=mbr.bin bs=512 count=1
以十六进制和ASCII码格式打印这个二进制文件的内容
[root@localhost pam.d]# od -xa mbr.bin • 1
加载bootloader
在嵌入式系统中，启动第一步、第二步不存在的，直接从Bootloader开始运行。
Boot Loader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核做好一切准备。系统读取内存中的grub配置信息（一般为menu.lst或grub.lst），并依照此配置信息来启动不同的操作系统。
- Bootloader从地址为0x0009 0200开始存入RAM中，而setup()函数链接在此处，然后跳转setup()开始执行，作用再次初始化硬件设备(BIOS已经初始化了)
- setup()结束跳转到startup_32(),这里面会解压内核，也就是第四步中提到的，然后跳转到0x0010 0000处。
- 执行第二个startup_32()函数，与前一个函数名相同，但是起始物理地址不同，函数结尾会跳转到start_kernel()处。
- 执行start_kernel(),作用是完成Linux内核的初始化工作。，几乎每个内核部件都是由这个函数进行初始化的。
加载内核
根据grub设定的内核映像所在路径(Bootloader给出Image路径)，系统读取内存映像，并进行解压缩操作。此时，屏幕一般会输出“Uncompressing Linux”的提示。当解压缩内核完成后，屏幕输出“OK, booting the kernel”。
系统将解压后的内核放置在内存之中，并调用start_kernel()函数来启动一系列的初始化函数并初始化各种设备，完成Linux核心环境的建立。至此，Linux内核已经建立起来了，基于Linux的程序应该可以正常运行了。
至此，Linux内核已经建立起来。
设置运行等级
内核被加载后，第一个运行的程序便是/sbin/init，该文件会读取/etc/inittab文件，并依据此文件来进行初始化工作。
其实/etc/inittab文件最主要的作用就是设定Linux的运行等级，其设定形式是“：id:5:initdefault:”，这就表明Linux需要运行在等级5上。Linux的运行等级设定如下：
0：关机
1：单用户模式
2：无网络支持的多用户模式
3：有网络支持的多用户模式
4：保留，未使用
5：有网络支持有X-Window支持的多用户模式
6：重新引导系统，即重启
初始化系统设置
在设定了运行等级后，Linux系统执行的第一个用户层文件就是/etc/rc.d/rc.sysinit脚本程序，它做的工作非常多，包括设定PATH、设定网络配置（/etc/sysconfig/network）、启动swap分区、设定/proc等等
启动内核模块
依据/etc/modules.conf文件或/etc/modules.d目录下的文件来装载内核模块。
执行不同级别的脚本程序
根据运行级别的不同，系统会运行rc0.d到rc6.d中的相应的脚本程序，来完成相应的初始化工作和启动相应的服务。
执行个性化程序
rc.local就是在一切初始化工作后，Linux留给用户进行个性化的地方。你可以把你想设置和启动的东西放到这里。
进入登陆状态
执行/bin/login
Grub是一个系统引导程序，其又分成两个阶段：第一阶段：保存在MBR中，用汇编编写，也就是MBR中的引导程序部分，功能包括：①基础硬件设备初始化(屏蔽所有中断、关闭处理器内部指令/数据cache等)；②为加载Grub的另一部分Stage2准备空间；③如果从某个固态存储介质中，则拷贝Grub中Stage2到RAM空间中；④设置好堆栈；⑤跳转到Stage2的C程序入口点；第二阶段：通常由C语言编写，功能包括：①初始化本阶段使用到的硬件设备；②检测系统内存映射；③将kernel映像和根文件系统映像从Flash读到RAM中；④为内核设置启动参数；⑤调用内核。----------分隔符------------第二阶段通常保存在/boot/grub中，当我们启动系统进入Grub界面，会看到选择信息，如果我们编译了系统内核的话，我们可以选择从某个内核启动。同时注意Grub配置文件和内核在/boot分区。从前面分析可以看出，Grub第一阶段需要到MBR中读引导程序，第二阶段需要到/boot分区读系统内核和配置文件。
此文原文地址：
http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/02/booting.html
http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/08/linux_boot_process.html
