?? bootdisk-howto-3.html
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<title>3</title>
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<hr>
<h2><a name="s3">3. Bootdisks與開機流程 -- Bootdisks and the boot
process</a></h2>
<p><!--
boot process
-->
<p>bootdisk 基本上是放在軟碟片內的一個小型而自足的
Linux 系統。它必須執行許多和完整又 full-size 的 Linux
系統相同的功能。在建造 bootdisk
之前，你應該了解基本的 Linux
開機流程。我們在此只做基本的介紹，但已足夠讓你了解本文之後的內容。很多細節與替代選項已被省略。
<p>
<h2><a name="ss3.1">3.1 開機流程 -- The boot process</a></h2>
<p><!--
boot sector
-->
<p>所有 PC 系統開始開機流程都是藉由執行 ROM (明確地說，就是
BIOS) 中的程式，從開機磁碟機的第 0 磁區、第 0
磁柱載入可供開機的磁區。開機磁碟機通常是第一臺軟碟機
(如 DOS 的 <code>A槽 </code>與 Linux 的 /dev/fd0)。接著 BIOS
會嘗試執行這個磁區。在大部分可開機的 disks 上，第 0
磁區、第 0 磁柱包含以下兩者之一：
<p>
<ul>
<li>開機載入程式 (boot loader ，如 LILO)的程式碼，它會找出
kernel 所在位置，接著載入並執行它以啟動開機程序。
<li>一個作業系統 kernel 的開頭 (start) ，諸如 Linux 。</li>
</ul>
<p>如果一個 Linux kernel 已利用 raw-copied
的方式置入一張磁片內，那麼這張磁片的第一個磁區就是
Linux kernel
本身的第一個磁區。這個磁區將從開機設備載入 kernel
的剩餘部分以繼續開機流程。
<p>一旦 kernel 載入完畢，一些基本設備也完成初始化
(initialization) 。然後系統將嘗試從某個設備載入以及掛上
(mount) <b>root filesystem</b> 。所謂的 root filesystem
只是一個被掛上當作 ``/'' 目錄的 filesystem 。 kernel
必須被告知可從哪裡找到此 root filesystem ；如果 kernel
在那裡找不到一個可載入的影像檔 (image)
，系統就會停止運作 (halt) 。
<p>在某些開機情況下 -- 常常是從軟碟片開機 -- root
filesystem 會被載入到 <b>ramdisk</b>
中，也就是被系統所存取的 RAM
，如同系統存取磁碟一般。為何系統會載入到 ramdisk
的理由有二。第一， RAM
是幾個比軟碟片快的有序磁性體，所以系統在其上運作較快；
第二， kernel 可以從軟碟片載入一個 <b>壓縮的filesystem</b>
並且在解壓縮後放到 ramdisk
上，如此可讓更多的檔案儲存在軟碟片上。
<p>一旦 root filesystem
被載入並掛上，你會看到一行訊息像：
<pre> VFS: Mounted root (ext2 filesystem) readonly.
</pre>
<p><!--
init
-->
<!--
inittab
-->
<!--
sysinit
-->
<p>此時系統會在 root filesystem 上找到 <code>init</code> 程式 (
在 /bin or /sbin) 並執行它。 init 讀取它的組態設定檔
(configuration file) /etc/inittab ，找出檔中標明 <code>sysinit</code>
的一行，並執行被指名的script。這個 <code>sysinit</code>
script 通常類似 /etc/rc 或 /etc/init.d/boot 這兩個檔。這個
script 是一組建立基本系統服務的 shell 指令，諸如：
<p>
<ul>
<li>對所有磁碟執行 <code>fsck</code>,
<li>載入必備的核心模組 (modules),
<li>啟動 swapping,
<li>進行網路初始化,
<li>將指定在 <code>fstab</code> 內的磁碟掛上。</li>
</ul>
<p>這個 script 常會啟動其它各種不同的 scripts 執行模組的
(modular) 初始化。舉例來說，在一般的 SysVinit 架構下，
/etc/rc.d/
這個目錄包含一個複雜的子目錄架構，其中的檔案指出如何啟動與關閉大部分的系統服務。然而，在一張
bootdisk 上，這樣的 sysinit script 常常是非常簡單的。
<p>當 sysinit script 結束後，控制權回到 <code>init</code>
上，接著進入 <em>預設的runlevel</em> ，此預設的 runlevel 以
<code>initdefault</code> 這個關鍵字被指定在 inittab 內。此
runlevel line 通常指定一個像 <code>getty</code>
的程式，這個程式負責處理 console 與 ttys
之間的通訊。事實上，就是 <code>getty</code>
程式在螢幕上印出熟悉的 ``<code>login:</code>'' 提示。 <code>getty</code>
程式並轉而呼叫 <code>login</code> 程式以處理 login
是否有效，並於之後建立 user sessions 。
<p>
<h2><a name="ss3.2">3.2 磁碟類型 -- Disk types</a></h2>
<p>
<p>如果你已了解基本的開機流程，那麼我們現在可以定義所涉及到之各種不同類型的磁碟。我們將磁碟分類成四種。本文與在此討論所稱之
``磁碟 (disk)''
除非有特別聲明，否則都是指軟碟片，雖然絕大部分的討論也同樣可應用在硬碟上。
<p>
<dl>
<p>
<dt><b>boot</b>
<dd>
<p>一張包含可被啟動之 kernel
的磁片。這張磁片被用來啟動 kernel ，接著這個 kernel
會載入在另一張磁片上的 root file system 。在 bootdisk
上的 kernel 通常必須被告知到哪去找它的 root filesystem
。
<p>bootdisk 常會從另一張磁片載入一個 root filesystem
，但是相反地， bootdisk 也有可能被設定成載入硬碟的
root filesystem 。一般在測試新 kernel 時會這樣做 (事實上，
``<code>make zdisk</code>'' 會自動地從 kernel
的原始碼製造出這樣的一張 bootdisk 。
<p> </p>
<dt><b>root</b>
<dd>
<p>在其 filesystem 上包含運作 Linux
系統必備檔案的一張磁片。這張磁片不一定有 kernel
或 boot loader 。 <!--
root disk
-->
<p>一旦 kernel 被啟動後， root disk
就可以獨立於其它磁片來運作系統。通常 root disk
的內容會被自動地 copy 到 RAM 而成為 ramdisk 。這使得
root disk
的存取變得更為快速，而且可釋放一臺軟碟機給工具程式磁片
(utility disk)。
<p> </p>
<dt><b>boot/root</b>
<dd>
<p>一張同時包含 kernel 與 root filesystem
的磁片。換句話說，這張磁片包含不用硬碟而能啟動與運作
Linux
系統之所有必備項目。這種磁片的優點在於簡單輕便
--
每一項必備的東西都放在同一張磁片上。然而，隨著檔案
size
的逐漸增加，讓所有東西都存在同一張磁片上就越顯困難，甚至利用壓縮也一樣。
<p> </p>
<dt><b>utility</b>
<dd>
<p>一張包含 filesystem 的磁片，但是並不是要掛上做為
root file system 來使用。這張磁片可視為額外的資料片
(data disk)
。你可以利用這種磁片把原本過多而不能放在 root disk
上的工具程式放在其上。 <!--
utility diskette
-->
</p>
</dd>
</dl>
<p>一般而言，當我們提及 ``建造一張 bootdisk''
時，是指造出 boot ( kernel ) 與 root (files)
這兩個部分。這兩個部分不是放在一起 (一張單張的boot/root
disk) ，就是兩張分開的磁片 (boot + root disks)
。對救援磁片而言最具彈性之做法，可能是使用兩張分開的
boot 與 root 磁片，再加上一張或多張的 utility diskettes
以處理多出來的東西。
<p>
<hr>
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