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文檔簡介
1、Linux系統(tǒng)啟動的基本過程和步驟:系統(tǒng)啟動的基本過程和步驟:Linux系統(tǒng)啟動過程大致按照如下步驟進行(這是一個簡述):第一階段:BIOS啟動引導階段;在該過程中實現(xiàn)硬件的初始化以及查找啟動介質(zhì);從MBR中裝載啟動引導管理器(GRUB)并運行該啟動引導管理第二階段:GRUB啟動引導階段;裝載stage1裝載stage1.5裝載stage2讀取bootgrub.conf文件并顯示啟動菜單;裝載所選的kernel和initrd文件到內(nèi)存中
2、;第三階段:內(nèi)核階段(kernel):運行內(nèi)核啟動參數(shù);解壓initrd文件并掛載initd文件系統(tǒng),裝載必須的驅(qū)動;掛載根文件系統(tǒng)第四階段:SysVinit初始化階段:啟動sbininit程序;運行rc.sysinit腳本,設置系統(tǒng)環(huán)境,啟動swap分區(qū),檢查和掛載文件系統(tǒng);讀取etcinittab文件,運行在etrc.drc.d中定義的不同運行級別的服務初始化腳本;打開字符終端16號控制臺打開圖形顯示管理的7號控制臺同時在上述過程中
3、各階段所需要讀取的文件和操作的對象:BIOS啟動引導階段GRUB啟動引導階段內(nèi)核階段initsysinit階段==================================================================================================Nonebootgrubgrub.confbootvmlinuzetcrc.drc.sysinitbootgrubstage1_5bo
4、otinitrdetcinittabbootgrubstage2etcrc.drc.detcrc.dinit.d(下面是詳細的過程)第一階段:系統(tǒng)上電開機后,主板BIOS(BasicInputOutputSystem)運行POST(Poweronselftest)代碼,檢測系統(tǒng)外圍關(guān)鍵設備(如:CPU、內(nèi)存、顯卡、IO、鍵盤鼠標等)。硬件配置信息及一些用戶配置參數(shù)存儲在主板的CMOS(ComplementaryMetalOxideSem
5、iconduct)上(一般64字節(jié)),實際上就是主板上一塊可讀寫的RAM芯片,由主板上的電池供電,系統(tǒng)掉電后,信息不會丟失。執(zhí)行POST代碼對系統(tǒng)外圍關(guān)鍵設備檢測通過后,系統(tǒng)啟動自舉程序,根據(jù)我們在BIOS中設置的啟動順序搜索啟動驅(qū)動器(比如的硬盤、光驅(qū)、網(wǎng)絡服務器等)。選擇合適的啟動器,比如通常情況下的硬盤設備,BIOS會讀的stage2,這個時候start.S讀取的是存放在boot分區(qū)BootSect的stage2。這種情況下就有一
6、個限制:因為start.S通過BIOS中斷方式直接對硬盤尋址(而非通過訪問具體的文件系統(tǒng)),其尋址范圍有限,限制在8GB以內(nèi)。因此這種情況需要將boot分區(qū)分在硬盤8GB尋址空間之前。假如是情形(2),我們將bootgrub目錄下的內(nèi)容清空,依然能成功啟動grub;假如是情形(1),將bootgrub目錄下stage2刪除后,則系統(tǒng)啟動過程中g(shù)rub會啟動失敗。這個地方經(jīng)常要進行的操作:是關(guān)于grub常用的幾個指令對應的函數(shù):grubr
7、oot(hd00)?root指令為grub指定了一個根分區(qū)grubkernelxen.gz2.6.1837.el5?kernel指令將操作系統(tǒng)內(nèi)核載入內(nèi)存grubmodulevmlinuz2.6.1837.el5xenroroot=devsda2?module指令加載指定的模塊grubmoduleinitrd2.6.1837.el5xen.img?指定initrd文件grubboot?boot指令調(diào)用相應的啟動函數(shù)啟動OS內(nèi)核第三階段:
8、如階段2所述,grubboot指令后,系統(tǒng)啟動的控制權(quán)移交給kernel。Kernel會立即初始化系統(tǒng)中各設備并做相關(guān)配置工作,其中包括CPU、IO、存儲設備等。關(guān)于設備驅(qū)動加載,有兩部分:一部分設備驅(qū)動編入LinuxKernel中,Kernel會調(diào)用這部分驅(qū)動初始化相關(guān)設備,同時將日志輸出到kernelmessagebuffer,系統(tǒng)啟動后dmesg可以查看到這部分輸出信息。另外有一部分設備驅(qū)動并沒有編入Kernel,而是作為模塊形式
9、放在initrd(ramdisk)中。在2.6內(nèi)核中,支持兩種格式的initrd,一種是2.4內(nèi)核的文件系統(tǒng)鏡像imageinitrd,一種是cpio格式。以cpio格式為例,內(nèi)核判斷initrd為cpio的文件格式后,會將initrd中的內(nèi)容釋放到rootfs中。initrd是一種基于內(nèi)存的文件系統(tǒng),啟動過程中,系統(tǒng)在訪問真正的根文件系統(tǒng)時,會先訪問initrd文件系統(tǒng)。將initrd中的內(nèi)容打開來看,會發(fā)現(xiàn)有bin、devetc、l
10、ib、procsys、sysroot、init等文件(包含目錄)。其中包含了一些設備的驅(qū)動模塊,比如scsiata等設備驅(qū)動模塊,同時還有幾個基本的可執(zhí)行程序insmodmodprobelvm,nash。主要目的是加載一些存儲介質(zhì)的驅(qū)動模塊,如上面所說的scsiideusb等設備驅(qū)動模塊,初始化LVM,把根文件系統(tǒng)以只讀方式掛載。initrd中的內(nèi)容釋放到rootfs中后,Kernel會執(zhí)行其中的init文件,這里的init是一個腳本,
11、由nash解釋器執(zhí)行。這個時候內(nèi)核的控制權(quán)移交給init文件處理,我們查看init文件的內(nèi)容,主要也是加載各種存儲介質(zhì)相關(guān)的設備驅(qū)動。驅(qū)動加載后,會創(chuàng)建一個根設備,然后將根文件系統(tǒng)以只讀的方式掛載。這步結(jié)束后釋放未使用內(nèi)存并執(zhí)行switchroot,轉(zhuǎn)換到真正的根上面去,同時運行sbininit程序,開啟系統(tǒng)的1號進程,此后系統(tǒng)啟動的控制權(quán)移交給init進程。關(guān)于switchroot是在nash中定義的程序。LinuxKernel需要適
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