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<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 3.2 Final//EN"><HTML><HEAD> <META HTTP-EQUIV="Content-Type" CONTENT="text/html; charset=gb2312"> <META NAME="GENERATOR" CONTENT="《良友》v2.1, 作者：安富國，http://winking.126.com"> <TITLE>啟動</TITLE></HEAD><BODY style="font-family: 宋體; font-size: 9pt"> <CENTER><TABLE CELLSPACING=10 CELLPADDING=10 WIDTH="60%" BGCOLOR="#FFB693" ><TR><TD ALIGN=CENTER><FONT SIZE=+2><!--標題由此開始-->啟動</TD></TR></TABLE></CENTER><p><h3>目 錄</h3><!--目錄由此開始--><A NAME="Content" ID="Content"></A><OL><LI><A HREF="#I24">啟動</A></LI><OL><LI><A HREF="#I25">開機簡述</A></LI><LI><A HREF="#I26">啟動過程跟蹤</A></LI><LI><A HREF="#I27">lilo</A></LI><OL><LI><A HREF="#I28">lilo原理</A></LI><LI><A HREF="#I29">man手冊</A></LI><LI><A HREF="#I30">LILO配置</A></LI></OL><LI><A HREF="#I31">GRUB</A></LI><OL><LI><A HREF="#I32">下載并安裝GRUB</A></LI><LI><A HREF="#I33">設(shè)備命名規(guī)則</A></LI><LI><A HREF="#I34">引導多系統(tǒng)</A></LI><LI><A HREF="#I35">實例</A></LI><LI><A HREF="#I36">菜單設(shè)置</A></LI><LI><A HREF="#I37">用戶界面</A></LI><LI><A HREF="#I38">命令列表</A></LI></OL><LI><A HREF="#I39">init(for BSD)</A></LI><LI><A HREF="#I40">/etc/rc?.d目錄和/etc/rc?文件</A></LI><LI><A HREF="#I41">/etc/inittab文件</A></LI><LI><A HREF="#I42">守候進程</A></LI><LI><A HREF="#I43">系統(tǒng)啟動loader</A></LI><LI><A HREF="#I746">多系統(tǒng)安裝</A></LI><OL><LI><A HREF="#I747">分配磁盤空間</A></LI><LI><A HREF="#I748">安裝Linux</A></LI><LI><A HREF="#I749">進一步:NTloader引導雙系統(tǒng)</A></LI></OL></OL></OL><hr><br><A NAME="I24" ID="I24"></A><center><b><font size=+2>啟動</font></b></center><br>1. lilo<br>2. kernal<br>3. init 1/2/3/5<br> important files:<br> /etc/inittab<br> /etc/rc.d/...<br>4. xdm (graphics interface)<br> important file:<br> /etc/X11/xinit/xsession<br> It seemed that different distribution has differrent xsession.<br>5. see how /etc/X11/xinit/xsession is written.<br> some related files:<br> Xclients, xinitrc,<br> .xsession, .Xclients, .xinitrc<center><A HREF="#Content">[目錄]</A></center><hr><br><A NAME="I25" ID="I25"></A><center><b><font size=+2>開機簡述</font></b></center><br> 開機過程制的是從打開計算機電源直到LINUX顯示用戶登錄畫面的全過程。分析LINUX開機過程也是深入了解LINUX核心工作原理的一個很好的途徑。在不同的計算機平臺上，LINUX的開機過程稍有不同，本節(jié)以X386微機系統(tǒng)為例，介紹LINUX的開機過程。<p>1。開機自檢<p> 在剛開機時，根據(jù)X386CUP的特性，代碼段（CS，CODE SEGMENT）寄存器的值為全1，指令計數(shù)器（IP,INSTRUCTION POINTER）的值為全0，既CS=FFFF、IP=0000。這時CPU根據(jù)CS和IP 的值執(zhí)行FFFF0H處的指令。由于FFFF0H已經(jīng)到了基本內(nèi)存的高地址頂端，所以，F(xiàn)FFF0H處的指令一般總是一個JMP指令，以便CPU能夠跳到比較低的地址去執(zhí)行那里的代碼，這個地址通常是ROM BIOS 的入口地址。接著，ROM BIOS 進行開機自檢，如檢查內(nèi)存，鍵盤等。在自檢過程中，ROM BIOS會在上位內(nèi)存（UMB，UPPERMEMORY BLOCK）中進行掃描，侃侃是否存在合法的設(shè)備控制卡ROM BIOS（如:SCSI卡上的ROM），如果有，就執(zhí)行其中的一些初始化代碼。最后，ROM BIOS 讀取磁盤上的第一個扇區(qū)并將這個扇區(qū)的內(nèi)存裝入內(nèi)存。<p>2。預引導<p> 假定硬盤是系統(tǒng)的啟動磁盤。硬盤的第一扇區(qū)稱為主引導記錄（MBR， MASTER BOOTRECORD）。MBR 的長度為512字節(jié)?？煞譃閮刹糠郑旱谝徊糠譃橐龑В≒RE-BOOT）區(qū)，占了446個字節(jié)；第二部分為分區(qū)表（PARTITION PABLE），共有66個字節(jié)，記錄硬盤的分區(qū)信息。預引導區(qū)的作用之一是找到標記為活動（ACTIVE）的分區(qū)，并將活動分區(qū)的引導區(qū)讀入內(nèi)存。<p> 如果用軟盤啟動計算機，ROM BIOS 讀入的是軟盤的引導區(qū)，既軟盤的第一個扇區(qū)。<p>3。核心映像裝入<p> 在LINUX系統(tǒng)中，人們通常把LILO（LINUX LOADER）放在MBR或某個分區(qū)的超級塊（SUPERBLOCK）中。假定LILO在MBR中，讀取MBR后，LILO就會被首先執(zhí)行。此時，屏幕上出現(xiàn)“BOOT：”字樣，接下來的工作是裝入LINUX核心映像。如果LILO安裝在某個分區(qū)的超級塊中，通常還會有一個管理開機的程序，這個管理開機的程序負責讀取LILO，進而進行核心映像的裝入工作。<p>4。核心啟動<p> 核心裝入完畢后，CPU的控制權(quán)就交給了核心啟動代碼。此時，核心首先進行硬件的檢測和設(shè)備驅(qū)動程序的初始化，然后運行INIT。INIT 是LINUX核心啟動的第一個用戶進程，其進程號為1，是系統(tǒng)其它用戶進程的祖先。<p>5。系統(tǒng)初始化<p> INIT進程負責進行一系列系統(tǒng)初始化程序和腳本文件，/ETC/INITTAB中包含了INIT所做的所有工作。<p>6。等待用戶登錄<p> 系統(tǒng)初始化完畢后，INIT 切換到多用戶模式，并為每一個虛擬控制臺和川行終端啟動一個GETTY進程。GETTY進程負責接受和檢驗用戶的登錄要求。<p> 至此，LINUX系統(tǒng)的啟動工作全部完成。不同核心版本的LINUX 的啟動過程有一定的差異，不同發(fā)行版本的LINUX 的啟動也可能稍有不同，但基本過程是類似的。另外，在“BOOT：”后，利用“LINUX SINGLE”命令可以迫使LINUX進入單用戶模式，除不要求用戶登錄和不啟動虛擬終端以外，啟動過程的其它部分也基本類似。<p><p><center><A HREF="#Content">[目錄]</A></center><hr><br><A NAME="I26" ID="I26"></A><center><b><font size=+2>啟動過程跟蹤</font></b></center><br> 本文以Redhat 6.0 Linux 2.2.19 for Alpha/AXP為平臺，描述了從開機到登錄的 Linux 啟動全過程。該文對i386平臺同樣適用。<p>一. Bootloader<br> 在Alpha/AXP平臺上引導Linux通常有兩種方法，一種是由MILO及其他類似的引導程序引導，另一種是由Firmware直接引導。MILO功能與i386平臺的LILO相近，但內(nèi)置有基本的磁盤驅(qū)動程序（如IDE、SCSI等），以及常見的文件系統(tǒng)驅(qū)動程序（如ext2，iso9660等）， firmware有ARC、SRM兩種形式，ARC具有類BIOS界面，甚至還有多重引導的設(shè)置；而SRM則具有功能強大的命令行界面，用戶可以在控制臺上使用boot等命令引導系統(tǒng)。ARC有分區(qū)（Partition）的概念，因此可以訪問到分區(qū)的首扇區(qū)；而SRM只能將控制轉(zhuǎn)給磁盤的首扇區(qū)。兩種firmware都可以通過引導MILO來引導Linux，也可以直接引導Linux的引導代碼。<p> “arch/alpha/boot”下就是制作Linux Bootloader的文件?！癶ead.S”文件提供了對 OSF PAL/1的調(diào)用入口，它將被編譯后置于引導扇區(qū)（ARC的分區(qū)首扇區(qū)或SRM的磁盤0扇區(qū)），得到控制后初始化一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再將控制轉(zhuǎn)給“main.c”中的start_kernel()， start_kernel()向控制臺輸出一些提示，調(diào)用pal_init()初始化PAL代碼，調(diào)用openboot() 打開引導設(shè)備（通過讀取Firmware環(huán)境），調(diào)用load()將核心代碼加載到START_ADDR（見 “include/asm-alpha/system.h”），再將Firmware中的核心引導參數(shù)加載到ZERO_PAGE(0) 中，最后調(diào)用runkernel()將控制轉(zhuǎn)給0x100000的kernel，bootloader部分結(jié)束。<p> “arch/alpha/boot/bootp.c”以“main.c”為基礎(chǔ)，可代替“main.c”與“head.S” 生成用于BOOTP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)引導的Bootloader。<br> Bootloader中使用的所有“srm_”函數(shù)在“arch/alpha/lib/”中定義。<p> 以上這種Boot方式是一種最簡單的方式，即不需其他工具就能引導Kernel，前提是按照 Makefile的指導，生成bootimage文件，內(nèi)含以上提到的bootloader以及vmlinux，然后將 bootimage寫入自磁盤引導扇區(qū)始的位置中。<p> 當采用MILO這樣的引導程序來引導Linux時，不需要上面所說的Bootloader，而只需要 vmlinux或vmlinux.gz，引導程序會主動解壓加載內(nèi)核到0x1000（小內(nèi)核）或0x100000（大內(nèi)核），并直接進入內(nèi)核引導部分，即本文的第二節(jié)。<p>對于I386平臺<br> i386系統(tǒng)中一般都有BIOS做最初的引導工作，那就是將四個主分區(qū)表中的第一個可引導分區(qū)的第一個扇區(qū)加載到實模式地址0x7c00上，然后將控制轉(zhuǎn)交給它。<p> 在“arch/i386/boot”目錄下，bootsect.S是生成引導扇區(qū)的匯編源碼，它首先將自己拷貝到0x90000上，然后將緊接其后的setup部分（第二扇區(qū)）拷貝到0x90200，將真正的內(nèi)核代碼拷貝到0x100000。以上這些拷貝動作都是以bootsect.S、setup.S以及vmlinux在磁盤上連續(xù)存放為前提的，也就是說，我們的bzImage文件或者zImage文件是按照bootsect，setup， vmlinux這樣的順序組織，并存放于始于引導分區(qū)的首扇區(qū)的連續(xù)磁盤扇區(qū)之中。<p> bootsect.S完成加載動作后，就直接跳轉(zhuǎn)到0x90200，這里正是setup.S的程序入口。 setup.S的主要功能就是將系統(tǒng)參數(shù)（包括內(nèi)存、磁盤等，由BIOS返回）拷貝到 0x90000-0x901FF內(nèi)存中，這個地方正是bootsect.S存放的地方，這時它將被系統(tǒng)參數(shù)覆蓋。以后這些參數(shù)將由保護模式下的代碼來讀取。<p> 除此之外，setup.S還將video.S中的代碼包含進來，檢測和設(shè)置顯示器和顯示模式。最后，setup.S將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到保護模式，并跳轉(zhuǎn)到0x100000（對于bzImage格式的大內(nèi)核是 0x100000，對于zImage格式的是0x1000）的內(nèi)核引導代碼，Bootloader過程結(jié)束。<p>對于2.4.x版內(nèi)核<br> 沒有什么變化。<p>二.Kernel引導入口<p> 在arch/alpha/vmlinux.lds的鏈接腳本控制下，鏈接程序?qū)mlinux的入口置于 "arch/alpha/kernel/head.S"中的__start上，因此當Bootloader跳轉(zhuǎn)到0x100000時， __start處的代碼開始執(zhí)行。__start的代碼很簡單，只需要設(shè)置一下全局變量，然后就跳轉(zhuǎn)到start_kernel去了。start_kernel()是"init/main.c"中的asmlinkage函數(shù)，至此，啟動過程轉(zhuǎn)入體系結(jié)構(gòu)無關(guān)的通用C代碼中。<p><br>對于I386平臺<br> 在i386體系結(jié)構(gòu)中，因為i386本身的問題，在"arch/alpha/kernel/head.S"中需要更多的設(shè)置，但最終也是通過call SYMBOL_NAME(start_kernel)轉(zhuǎn)到start_kernel()這個體系結(jié)構(gòu)無關(guān)的函數(shù)中去執(zhí)行了。<p> 所不同的是，在i386系統(tǒng)中，當內(nèi)核以bzImage的形式壓縮，即大內(nèi)核方式（__BIG_KERNEL__）壓縮時就需要預先處理bootsect.S和setup.S，按照大核模式使用$(CPP) 處理生成bbootsect.S和bsetup.S，然后再編譯生成相應(yīng)的.o文件，并使用 "arch/i386/boot/compressed/build.c"生成的build工具，將實際的內(nèi)核（未壓縮的，含 kernel中的head.S代碼）與"arch/i386/boot/compressed"下的head.S和misc.c合成到一起，其中的head.S代替了"arch/i386/kernel/head.S"的位置，由Bootloader引導執(zhí)行（startup_32入口），然后它調(diào)用misc.c中定義的decompress_kernel()函數(shù)，使用 "lib/inflate.c"中定義的gunzip()將內(nèi)核解壓到0x100000，再轉(zhuǎn)到其上執(zhí)行 "arch/i386/kernel/head.S"中的startup_32代碼。<p>對于2.4.x版內(nèi)核<br> 沒有變化。<p>三.核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)初始化--內(nèi)核引導第一部分<br> start_kernel()中調(diào)用了一系列初始化函數(shù)，以完成kernel本身的設(shè)置。這些動作有的是公共的，有的則是需要配置的才會執(zhí)行的。<p>在start_kernel()函數(shù)中，<p> ·輸出Linux版本信息（printk(linux_banner)）<br> ·設(shè)置與體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的環(huán)境（setup_arch()）<br> ·頁表結(jié)構(gòu)初始化（paging_init()）<br> ·使用"arch/alpha/kernel/entry.S"中的入口點設(shè)置系統(tǒng)自陷入口（trap_init()）<br> ·使用alpha_mv結(jié)構(gòu)和entry.S入口初始化系統(tǒng)IRQ（init_IRQ()）<br> ·核心進程調(diào)度器初始化（包括初始化幾個缺省的Bottom-half，sched_init()）<br> ·時間、定時器初始化（包括讀取CMOS時鐘、估測主頻、初始化定時器中斷等，time_init()）<br> ·提取并分析核心啟動參數(shù)（從環(huán)境變量中讀取參數(shù)，設(shè)置相應(yīng)標志位等待處理，（parse_options()）<br> ·控制臺初始化（為輸出信息而先于PCI初始化，console_init()）<br> ·剖析器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)初始化（prof_buffer和prof_len變量）<br> ·核心Cache初始化（描述Cache信息的Cache，kmem_cache_init()）<br> ·延遲校準（獲得時鐘jiffies與CPU主頻ticks的延遲，calibrate_delay()）<br> ·內(nèi)存初始化（設(shè)置內(nèi)存上下界和頁表項初始值，mem_init()）<br> ·創(chuàng)建和設(shè)置內(nèi)部及通用cache（"slab_cache"，kmem_cache_sizes_init()）<br> ·創(chuàng)建uid taskcount SLAB cache（"uid_cache"，uidcache_init()）<br> ·創(chuàng)建文件cache（"files_cache"，filescache_init()）<br>?? 快捷鍵說明
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