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Linux 开机程序之研讨

2008-02-23 07:17:35来源：互联网阅读 ()

各位是否曾经对电脑整个开机的流程感到好奇呢 ? 这一次 , 我们所要讨论的
主题 , 就是 Linux 从开机的一瞬间到 login 为止 , 到底发生了什麽事情 ?

想必各位都知道 , 在刚开机时 , 由於 80x86 的特性 , CS ( Code Segment )
这个暂存器中全部都放著 1 , 而 IP ( Instruction Pointer ) 这个暂存器
中全部都放著 0 , 换句话说 , CS=FFFF 而 IP=0000 , 此时 , CPU 就依据
CS 及 IP 的值 , 到 FFFF0H 去执行那个地方所放的指令 . 这时候 , 由於
FFFF0H 已经到了高位址的顶端 , 所以 , FFFF0H 这个地方 , 总是会放一个
JMP 指令 , 跳到比较低的位址 . 接著 , ROM BIOS 就会作一些检查的动作
像记忆体 , 键盘等...... 并在我们俗称的 UMB ( Upper Memory Block )
之中扫描 , 看看是否有合法的 ROM 存在 ( 比如 SCSI 卡上的 ROM ) .
假如有 , 就到里面去执行一些东西 , 执行完之後再继续刚才的行程 . 到了
最後 , 读取磁碟机上的第一个 sector . 在这里 , 我假设各位由硬碟启动
因此 , 就硬碟的构造而言 , 它的第一个 sector 称为 MBR ( Master Boot
Record ) . 因为一个 sector 是 512 bytes , 而 MBR 这 512 bytes 可分
为两个部份 , 第一个部份为 Pre-Boot 区 , 占了 446 bytes ; 第二部份
是 Partition Table , 占了 66 bytes . Pre-Boot 区的作用之一 , 就是
去看看那个 Partition 被标成 Active , 然後去读那个 Partition 的 Boot
区 .

在 Linux 的启动方面 , 一般人最常把 LILO 放在 MBR 或 Superblock
假如你把 LILO 放在 MBR , 那很明显的 , 当读取到 MBR 的时候 , LILO
就被执行 , 此时 , 你的萤幕上会出现 boot: 接著 , 就进行 Load Kernel
的动作 . 在另一方面来说 , 假如你把 LILO 安装在 Superblock , 通常你
还会有一个管理开机的程式 , 也许是住在 MBR ( 像 OSBS ) 或者是放在一
个单独的 Partition ( 像 OS/2 的 Boot Manager ) . 再由这个管理开机
的程式去读取 LILO , 进而做 Load Kernel 的动作 .

好了 , 到了目前为止 , 我们已经讲到 Load Kernel 的动作 . Kernel 被
load 到 memory 中之後 , 接著进行一连串 probe 周边的动作 , 像串联埠
并联埠 , 软碟 , 音效卡 , 硬碟 , 光碟机等 ...... 接著 mount root
partition . 在这之後 , kernel 会起动 init 这个 process . init 这
个 process 的 PID 为 1 , 它是所有 process 的祖先 .

接下来呢 ? 系统就开始执行 /rc.d/rc.S , 在这里 , 我们暂时打住 ,
先对大概的 initialization script 执行的顺序作一个浏览 , 请看下面
的流程 :

init[1]
rc.S begin <--- 目前我们已经讲到这里
rc.serial begin
rc.serial end
rc.S end
init[1] enter runlevel 5
rc.M begin
rc.inet1 begin
rc.inet1 end
rc.inet2 begin
rc.inet2 end
rc.font begin
rc.font end
rc.local begin
rc.local end
rc.M end
login

上面的流程清楚的指出 , 在 rc.S 这个 shell script 中 , 会去执行 rc.serial
接著再执行 rc.M , rc.M 中又包含了 rc.inet1 , rc.inet2 , rc.font , rc.local
最後执行 login . 在下面的内容中 , 将为各位介绍这几个 shell script
从下面开始 , 凡是每一列之前有一个 # 的 , 为原来 shell script 中的注解
有两个 # 的 , 为笔者加上的注解 , 当然啦 , 没有任何 # 的为 shell script
的内容 , 而对命令或内容的解释 , 一律都写在命令或内容的前面 .
首先由 rc.S 开始 :

***************************** rc.S **********************************

#!/bin/sh
#
# /etc/rc
#
# These commands are executed at boot time by init(8).
# User customization should go in /etc/rc.local.

echo '======== rc.S is running ! System Initializing Now !!! ========'
PATH=/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/bin

## 打开所有 swap ! 下面 /sbin/swapon -a 的意思是 : 使得 /etc/fstab 中被记录
## 成 swap 的 device 全部启动 .

/sbin/swapon -a

## 喔 ! 下面这个指令 update 就很重要了 , 它负责每隔一段固定的时间 , 就将
## buffer 中的资料 , 利用 sync 写回磁碟机上 , 并将 superblock 做 update
## 的动作 . 使用 ps 这个指令看看有那些 process , 就可看到 update 还有一个
## bdflush , 这两个 process 都是必然要存在的 , 可不要随便砍掉 , 要不然 ,
## 万一系统 crash 了 , 那磁碟机里面的资料就不是最新的了 ......

/sbin/update &

## 利用 echo -n >> 制造一个档案 , 并用 rm -f 这个档案来测试 root partition
## 是不是 read-only 或者是可读写

READWRITE=no
if echo -n >> "Testing filesystem status"; then
rm -f "Testing filesystem status"
READWRITE=yes
fi

## 假如 root partition 是 read-only 就作 fsck 的动作 , 假如不是 read-only
## 而是 read-write 的话 , 就做下面 else 之後的动作

if [ ! $READWRITE = yes ]; then
## 利用 fsck 做检查及修复档案系统的工作 , 後面接的两个参数 -A , -a .
## -A 的意思是 : fsck 会依据 /etc/fstab 中的记录 , 去检查所有的档案
## 系统 ; 而 -a 就是 auto 的意思 , 当 fsck 有修复的动作时 , 它不会问
## 你问题 , 而直接修复 .

/sbin/fsck -A -a

## 假如 fsck 有 error , [ $? -gt 1 ] 括号里面的意思是 : 若上个命令的
## 传回值大於 1 , 而上个命令就是 fsck . 让我们看看 fsck 的传回值 :
## 0 - No errors
## 1 - File system errors corrected

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