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Linux系統(tǒng)程序啟動引導過程詳細剖析

Linux的一個吸引人的特性就是用戶可以自行定制整個系統(tǒng),你可是運行一個只有1M的“迷你Linux,也可以運行一個幾G的強大Linux 。而無論你運行怎樣的Linux,你都是先從引導程序開始運行的 。對于普通用戶,大多都是在個人電腦上運行Linux的 。個人電腦,又叫PC機,是我們常見的使用Intel或AMD的芯片的電腦 。當我們接通PC機的電源之后,CPU會執(zhí)行第一條指令,第一條指令通常是使CPU能跳躍到BIOS的入口地址上,然后BIOS就開始進行開機自檢,包括對內(nèi)存等硬件進行檢測,如果存在其它設(shè)備的也自帶有BIOS(比如SCSI或RAID設(shè)置等),也會執(zhí)行它們 。完成自檢后的BIOS會根據(jù)設(shè)定好的啟動設(shè)備和啟動順序來啟動真正的操作系統(tǒng),如Linux(本文以Linux為例) 。
對于PC機,有以下幾種設(shè)備可以作為啟動設(shè)備來使用:
1) 硬盤
這是最常用的啟動設(shè)備,硬盤有IDE接口和SCSI接口的兩種,由于IDE硬盤價格比SCSI硬盤要便宜的多,所以,大多數(shù)PC機都使用的是IDE硬盤 。一臺PC機中可能有多個硬盤,用戶可以在PC機的CMOS設(shè)置哪塊硬盤首先啟動 。
2) 軟盤
軟盤是PC機必備的設(shè)備之一 。常用作安裝系統(tǒng)或作為系統(tǒng)應急盤使用 。也出現(xiàn)了很多一張軟盤上的Linux系統(tǒng) 。
3) 光盤驅(qū)動器
光盤驅(qū)動器也是PC機必備的設(shè)備之一,包括CDROM、DVDROM、以及各種刻錄機等 。現(xiàn)在多數(shù)用戶都是通過光驅(qū)來安裝Linux的 。
4) USB盤
【Linux系統(tǒng)程序啟動引導過程詳細剖析】隨USB盤的出現(xiàn),許多主板也都開始支持從USB設(shè)備上來啟動系統(tǒng)了 。USB盤的容量遠大于軟盤,目前有取代軟盤的趨勢 。
5) 網(wǎng)卡的Boot ROM
有一些網(wǎng)卡帶有Boot ROM芯片,可將引導信息寫入Boot ROM,許多主板都支持Boot ROM啟動 。常用于無盤工作盤環(huán)境中 。
無論系統(tǒng)選擇了哪一種啟動設(shè)備,它都將會去將該設(shè)備起始地址的內(nèi)容讀入內(nèi)存,如果你的啟動設(shè)備是IDE硬盤,系統(tǒng)就會去去讀取硬盤的第一個扇區(qū)(這個扇區(qū)通常被稱做主引導扇區(qū),又稱MBR),并將這個扇區(qū)的內(nèi)容讀入內(nèi)存,然后運行它 。到這一步的時候是引導Linux操作系統(tǒng)的關(guān)鍵了,這一步將嘗試去啟動Linux的引導程序,如果找不到引導程序,將無法引導Linux 。許多人在無法啟動Linux的時候,其實大多都是引導程序損壞或是配置不當所造成的 。
那么什么是引導程序呢?其實你每天打開電腦,所接觸到的第一個程序就是引導程序 。它的責任是載入操作系統(tǒng)內(nèi)核軟件并把控制權(quán)轉(zhuǎn)交給它 。對于Linux來說引導程序就是負責在啟動計算機時裝入Linux的Kernel,并將計算機的控制權(quán)交給Kernel,然后Kernel再進一步初始化剩余的操作系統(tǒng),直到Linux顯示用戶登錄畫面 。由此可見引導程序?qū)τ谝粋€操作系統(tǒng)來是非常重要的 。
Linux 的引導程序有很多種,最為常見是lilo和grub:
1) lilo
lilo是用于Linux的靈活多用的引導程序 。它并不依賴于某一特定文件系統(tǒng),能夠從軟盤和硬盤引導Linux內(nèi)核映像,當然它也能夠引導其它操作系統(tǒng) 。在grub出現(xiàn)之前,lilo可謂Linux引導程序的最佳選擇 。而目前仍然也很多人在使用它 。
2) grub
grub是比lilo新的一個功能強大的引導程序 。專門處理Linux與其他操作系統(tǒng)共存的問題 。它可以引導的操作系統(tǒng)有Linux、OS/2、Windows系列、BeOS、Solaris、FreeBSD、NetBSD等 。它的優(yōu)勢在于支持大硬盤、支持開機畫面(能支持到1024x768的畫面)、支持菜單式選擇,并且分區(qū)位置改變后不必重新配置,使用非常方便 。較新發(fā)行的各版本Linux大多采用grub作為默認的引導程序 。
3) 其它引導程序
如果你沒有安裝lilo或grub,或者你的lilo或grub損壞了(比如不小心覆蓋了MBR),那么你將無法直接引導Linux 。還好,這時候你還可以通過其它方式來引導,比如:Linux的引導盤,或者是利用loadin、syslinux等程序來從ms-dos中載入Linux 。

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