Linux 技巧: 在系统引导期间查找 rootfs(2)

Linux 引导的工作原理

引导加载程序

Linux Loader(LILO)是适用于 Linux 的通用引导加载程序,它不依赖于特定的文件系统,并且可以从软盘和硬盘引导操作系统。引导时,您最多可以从十六个不同映像中做出选择,并且可以分别为每个内核设置不同的参数(如根设备)。LILO 可以放在主引导记录(MBR)或分区的引导扇区中;如果执行第二个选项,还必须把另一些内容放到 MBR 中才能装入 LILO。

另一个引导加载程序是 GNU GRUB(GRUB)。GRUB 是多重引导规范(Multiboot Specification)的参考实现,它将允许用户在计算机中立即拥有多个不同的操作系统,以及选择要运行哪个操作系统。GRUB 是动态配置的,在启动时载入其配置并允许在引导时更改,例如选择不同的内核或初始的 RAM 磁盘。GRUB 具有高度可移植性,支持多种可执行格式,并且不依赖于几何参数转换。GRUB 可以从网络下载操作系统映像,因此它可以支持无磁盘系统。GRUB 支持先自动解压缩操作系统映像,然后再引导。而且不同于其他引导加载程序,它可以通过 GRUB 提示符直接与用户进行通信。

以下步骤将概要介绍 Linux 引导进程的工作原理:

1.计算机在启动时首先执行的是初始测试 POST(开机自检,Power On Self Test),它将测试多个设备,包括处理器、内存、显卡和键盘。此外,还将测试引导介质(硬盘、软盘和 CD-ROM)。在 POST 之后,ROM 中的加载程序将载入引导扇区,该扇区随后将从活动分区中载入操作系统。您可以通过编辑服务器 BIOS 来更改引导介质顺序。

2.引导扇区总是在同一个位置 — 引导设备的磁道 0、柱面 0、磁头 0。此扇区包含名为 loader 的程序(对于 Linux,它通常是 LILO 或 GRUB);实际上是此程序引导操作系统。加载程序不是安装在 MBR 中,就是安装在活动主分区的第一个扇区中。

3.如果服务器中安装了多个操作系统,您需要从引导加载程序菜单中选择需要引导的操作系统。如果安装了多个内核,您还可以在此菜单中选择要载入的内核。

4.然后,引导加载程序将解压缩并载入内核。内核将首先载入内核模块,然后检测硬件(软驱、硬盘、网络适配器等),检验硬件配置,然后扫描和载入设备驱动程序。

5.在此阶段,内核将装入根文件系统和系统文件。在重新编译期间,可以(或通过其他程序)配置系统文件的位置。如果载入失败,kernel panic 将出现,并且系统将冻结(freeze)。这是先前提到的载入失败类型。

6.接下来,内核将启动系统初始化进程 init,这将成为第一个进程。随后它将启动系统的其余部分。init 进程是 Linux 的第一个进程,它是所有其他进程的父进程。此进程是在任何 Linux/UNIX? 系统中第一个运行的进程;它的 PID 始终为 1。

7.然后,init 将检验 /etc/inittab 文件以确定必须启动哪些进程。此文件将提供关于 runlevel 及在各个 runlevel 上应当启动的进程的 init 信息。然后,init 将查找第一个带有 sysinit(系统初始化)操作的行,然后将执行指定的命令文件,如 Red Hat Linux 中的 /etc/rc.d/rc.sysinit。在执行 /etc/rc.d/rc.sysinit 中的脚本之后,init 将开始启动与初始 runlevel 关联的进程。在执行完 runlevel 初始脚本时,Linux 将允许您登录。

讨论的每种解决方案都将处理这张列表中的第 5 步。

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