1、引導(dǎo)流程解析,PHPChina 工作室,系統(tǒng)引導(dǎo)流程解析,固件 - 硬件識(shí)別 BootLoader - 載入操作系統(tǒng) 內(nèi)核 - 初始化和控制轉(zhuǎn)移 init進(jìn)程和初始化腳本,liming,固件設(shè)置實(shí)例,liming,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,“bootloader”這個(gè)術(shù)語(yǔ)是“bootstrap Operation System loader”的簡(jiǎn)稱，即“自舉操作系統(tǒng)載入器”。 何謂“自舉”，Merriam-Webster在線字典注釋4的說(shuō)法，首次使用bootstrap（自舉）這個(gè)詞是在1926年。它的來(lái)源確實(shí)是一個(gè)試圖通過(guò)拉自己的鞋帶（bootstrap），從而將自己舉高。這也是“自力更生”(pull y

2、ourself up by your bootstraps）這一諺語(yǔ)的來(lái)歷。 通常，“自舉”意味著利用盡量可能少量的外部介入和資源，從而讓某種東西工作起來(lái)。對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，它的“自舉”意味著使用少量的、獨(dú)立的、內(nèi)部的功能，從而初始化，并將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給主操作系統(tǒng)。,bootloader存放的位置： bootloader存放的位置有2個(gè)，一個(gè)是在MBR，先前已經(jīng)提過(guò)，主引導(dǎo)記錄，還有一個(gè)位置在于任何一個(gè)分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)。 bootloader存在于2個(gè)位置： Master Boot Record（主引導(dǎo)記錄），位于磁盤(pán)的0柱面0磁道的0扇區(qū)。這是一個(gè)特殊的位置，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候，BIOS會(huì)自動(dòng)讀取

3、此處。IDE硬盤(pán)，軟盤(pán)，SCSI硬盤(pán)等都有MBR。 另外一個(gè)位置位于每個(gè)分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,bootloader的種類，有許多，稍微列舉幾個(gè) System Commander一個(gè)多重系統(tǒng)引導(dǎo)程序 NTLDR (windows)用的引導(dǎo)程序 LILO(LInux LOader)一個(gè)過(guò)時(shí)的Linux引導(dǎo)程序 GRUB (GRand Unified Bootloader) 一個(gè)時(shí)下非常流行的Linux引導(dǎo)程序,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,使用GRUB而不使用LILO的原因： GRUB支持1024柱面以后的扇區(qū)的讀取。 GRUB安裝，使用比LILO更為靈活，方便，簡(jiǎn)單。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,G

4、RUB的簡(jiǎn)介 GRUB的主配置文件/boot/grub/grub.conf. 在/etc/grub.conf是/boot/grub/grub.conf的軟鏈接. 在/boot/grub目錄下還有一些其他GRUB工作所需的文件.,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,GRUB的配置 假設(shè)當(dāng)前硬盤(pán)的分區(qū)情況 /dev/hda1/boot /dev/hda2/ /dev/hda3Linux Swap /dev/hda4Extended Partition /dev/hda5NTFS,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,假設(shè)當(dāng)前的配置文件 default=0 timeout=10 title RedHat (2.4.22-3Thiz) root

5、(hd0,0) kernel /vmlinuz-2.4.22-3Thiz ro root=LABEL=/ initrd /initrd-2.4.22-3Thiz.img title Windows root (hd0,4) chainloader +1,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,default標(biāo)示了當(dāng)用戶不做任何操作的情況下，將選擇哪一個(gè)操作系統(tǒng)。title依次編號(hào)，從0開(kāi)始。 timeoutGRUB將會(huì)等待用戶作一些操作，如果超過(guò)了時(shí)間，用戶依舊沒(méi)有動(dòng)作，那么將自動(dòng)進(jìn)入default所指定的那個(gè)操作系統(tǒng)。timeout的時(shí)間單位為秒。設(shè)置時(shí)間為-1，表示無(wú)限等待，直到用戶作出選擇。 title開(kāi)機(jī)用戶選

6、擇操作系統(tǒng)時(shí)，所能看到標(biāo)題，選擇了相應(yīng)的title后，將會(huì)執(zhí)行該title到下一個(gè)title間所有g(shù)rub命令。如果是最后一段title，就一直執(zhí)行到文件結(jié)尾。當(dāng)執(zhí)行完每段title后grub會(huì)自動(dòng)執(zhí)行boot命令。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,root (hd0,0) GRUB命令：root 作用：掛載boot目錄所在的分區(qū)。 hd0是根據(jù)/boot/grub/device.map所映射出來(lái)的。 逗號(hào)后面的0就是hda1的分區(qū)號(hào)1減1所得到的結(jié)果。 如果是(hd0,1)，那么就是將結(jié)果hda2的分區(qū)號(hào)2減1所得到的結(jié)果。其余依次類推。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,kernel /vmlinuz-2.4.22-3Thiz

7、 ro root=LABEL=/ GRUB命令：kernel 作用：掛載Linux的內(nèi)核映像文件。 /vmlinuz-2.4.22-3Thiz為L(zhǎng)inux內(nèi)核映像文件 ro以只讀方式掛載，防止在初始化時(shí)破壞了系統(tǒng)根分區(qū)。 root=LABEL=/ 以卷標(biāo)方式掛載真正的根分區(qū)。 root=/dev/hda2 與卷標(biāo)具有同樣的效果，掛載真正的根分區(qū)。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,卷標(biāo)名的使用 作用： 卷標(biāo)名相當(dāng)于該分區(qū)的一個(gè)別名，但在使用前必須寫(xiě)上LABEL=，然后加一個(gè)存在的卷標(biāo)名，使用的時(shí)候等號(hào)左右不許有空格。卷標(biāo)名長(zhǎng)度為16，不許有空格等特殊字符。 用命令e2label可以給磁盤(pán)指定或者查看一個(gè)卷標(biāo)名 r

8、ootthizserver root# e2label /dev/hda2 / 鍵入命令后加一個(gè)分區(qū)，可以查看當(dāng)前的卷標(biāo)名。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,取消一個(gè)分區(qū)的卷標(biāo)名，就給該分區(qū)，賦2個(gè)雙引號(hào)，里面為空。 rootthizserver root# e2label /dev/hda2 “” rootthizserver root# e2label /dev/hda2 給該分區(qū)負(fù)一個(gè)卷標(biāo)名。卷標(biāo)名可以隨意取，只要在使用的時(shí)候，調(diào)用了正確的卷標(biāo)名即可。 rootthizserver root# e2label /dev/hda2 realroot rootthizserver root# e2label

9、/dev/hda2 realroot,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,initrd /initrd-2.4.22-3Thiz.img GRUB命令：initrd 作用： 1.掛載初始化RAM Disk，主要用于加載沒(méi)有編譯進(jìn)內(nèi)核的文件系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序。 2.可以用gzip來(lái)解壓初始化RAM Disk，會(huì)發(fā)現(xiàn)里面有一個(gè)簡(jiǎn)單的文件系統(tǒng)和文件系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,RAM Disk的制作： mkinitrd命令 rootthizserver root# mkinitrd /boot/initrd-2.4.22-3Thiz.custom.img 2.4.22-3 mkinitrd后面需要跟上2個(gè)參數(shù)。 第一個(gè)是生成初

10、始化RAM Disk的具體位置以及文件名，文件名可以隨便取，但是我們也要做到規(guī)范。initrd告訴別人是什么文件，然后跟上版本號(hào)，最后可以跟上一些自己的個(gè)性化名，最后加上.img收尾，告訴別人這是loop文件。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,第二個(gè)參數(shù)是你所要生成的初始化RAM Disk的內(nèi)核版本號(hào)，這個(gè)版本號(hào)必須符合/lib/modules目錄下的版本號(hào)。 當(dāng)前內(nèi)核版本號(hào)可以通過(guò)uname -r查看 rootthizserver root# uname -r 2.4.22-3Thiz,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,GRUB對(duì)于Windows的引導(dǎo)： root (hd0,4) 掛載windows系統(tǒng)盤(pán)所在的那個(gè)分區(qū)，最容易判

11、斷的是，該分區(qū)下有NTLDR這個(gè)文件。 chainloader +1 把引導(dǎo)權(quán)從MBR手中轉(zhuǎn)移到hda5這個(gè)分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)，由該扇區(qū)里的引導(dǎo)程序來(lái)繼續(xù)執(zhí)行引導(dǎo)過(guò)程。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,GRUB在開(kāi)機(jī)時(shí)的一些功能： 當(dāng)GRUB出現(xiàn)操作系統(tǒng)選擇菜單時(shí)，我們會(huì)有一些選項(xiàng)出現(xiàn)。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,命令c 進(jìn)入GRUB的純命令模式，將出現(xiàn)grub的提示符，該模式下可以直接鍵入GRUB命令，最后鍵入boot，來(lái)完成引導(dǎo)。 我們所需鍵入的那些命令就是grub.conf中title下的那些命令。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,命令e 對(duì)光標(biāo)行進(jìn)行編輯。我們首先看見(jiàn)的是title，選擇了一個(gè)title后，按e，表示編輯該title，

12、會(huì)把該title下的grub命令顯示出來(lái)。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,命令e 對(duì)選中的GRUB命令行進(jìn)行編輯。對(duì)于編輯完該命令行后，可以按ESC放棄保存并退出或者按Enter保存并退出。當(dāng)編輯完后，要按編輯完的方案啟動(dòng)，按b。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,d 刪除光標(biāo)所在行。 o 在光標(biāo)下插入新行。 O 在光標(biāo)前出入新行。 注意GRUB中不允許存在空行。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,/boot/grub目錄下的其他文件。 stage1 該文件就是裝載在MBR里的一個(gè)文件，即前述的bootstrap stage*1_5 這些都是GRUB的文件系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)，正是它們，能使GRUB支持各種文件系統(tǒng)，使stage1能夠順利的裝載stage2。

13、 stage2 GRUB通過(guò)stage2來(lái)加載內(nèi)存和初始化RAM Disk。前述的GRUB命令行都是由該程序提供的。,系統(tǒng)引導(dǎo)流程,內(nèi)核實(shí)例,liming,init 的工作,init啟動(dòng)后讀取inittab文件，執(zhí)行缺省運(yùn)行級(jí)別，從 而繼續(xù)引導(dǎo)過(guò)程。在UNIX系統(tǒng)中，init時(shí)第一個(gè)可 以存在的進(jìn)程，它的PID恒為1，但它也必須向一個(gè) 更高級(jí)的功能負(fù)責(zé)：PID為0的內(nèi)核調(diào)度器（Kernel scheduler），從而獲得CPU時(shí)間。,liming,inittab 文件剖析,Red Hat也支持7-9的運(yùn)行級(jí)別，但他們是作為由管理員定義的、非標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)得以支持的。,liming,inittab

14、文件剖析,運(yùn)行級(jí)的切換： 1. 查看當(dāng)前的運(yùn)行級(jí) 2. 運(yùn)行級(jí)的切換 # init 0123456Ss 或 # telinit 0123456Ss,liming,inittab 文件剖析,在inittab中，所有條目采取以下格式： id：run-levels：action：process id：條目的標(biāo)識(shí)符，包含兩個(gè)字母或數(shù)字 run-levels：指定運(yùn)行級(jí)別，可以指定多個(gè) action：指定運(yùn)行狀態(tài) process：指定要運(yùn)行的可執(zhí)行程序的完整路徑,liming,inittab 文件剖析,action常用取值如下： initdefault：指定系統(tǒng)缺省啟動(dòng)的運(yùn)行級(jí)別 sysinit：在與控

15、制臺(tái)通信時(shí)執(zhí)行process中指定的 命令 wait：執(zhí)行process中指定的命令，并等其結(jié)束再 運(yùn)行其他命令 once：執(zhí)行process中指定的命令，不等待其結(jié)束 ctrlaltdel：按下CtrlAltDel時(shí)執(zhí)行process指定 的命令,liming,inittab 文件剖析,action常用取值續(xù)： powerfail：當(dāng)出現(xiàn)電源錯(cuò)誤時(shí)執(zhí)行process指定的 命令，不等待其結(jié)束 powerokwait：當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)執(zhí)行process指定的 命令 respawn：一旦process指定的命令中止，便重新 運(yùn)行該命令,liming,inittab 文件剖析,指定系統(tǒng)默認(rèn)運(yùn)行級(jí)別為3

16、，如果想系統(tǒng)啟動(dòng)后 自動(dòng)運(yùn)行X Window，則將上面的3改為5 啟動(dòng)腳本/etc/rc.d/rc.sysinit，完成系統(tǒng)服務(wù)程序啟 動(dòng)，如系統(tǒng)環(huán)境變量設(shè)置、設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘、加載 字體、檢查加載文件系統(tǒng)、生成系統(tǒng)啟動(dòng)信息日 志文件等。,liming,inittab 文件剖析,判斷默認(rèn)運(yùn)行級(jí)別，調(diào)用/etc/rc.d/rc腳本，執(zhí)行相 應(yīng)運(yùn)行級(jí)別目錄中的服務(wù)程序，完成相應(yīng)運(yùn)行級(jí) 別的初始化設(shè)置,liming,inittab 文件剖析,/etc/rc.d/init.d 該目錄下包含各個(gè)運(yùn)行級(jí)別的服務(wù)程序腳本,liming,inittab 文件剖析,/etc/rc.d/rc0123456.d 分別存放對(duì)應(yīng)于運(yùn)行級(jí)別的服務(wù)程序腳本的符號(hào) 鏈接，鏈接到init.d目錄中的相應(yīng)腳本,liming,添加自啟動(dòng)程序,ln -s chkconfig ntsysv tksysv,liming,添加自啟動(dòng)程序,liming,添加自啟動(dòng)程序,liming,initt