Linux開機程式內幕

2021-04-12 11:48:51 字數 2265 閱讀 2928

linux開機程式內幕

由於作業系統正在變得越來越複雜,所以開機引導和關機下電的過程也越來越智慧型化。從簡單的dos系統轉移到windows nt系統,人們已經親身感受到了這些變化——這已不僅僅是核心作業系統的啟動引導和關閉了,還包括必須要同時啟動或者關閉相當數量的服務專案。類似於windows nt,linux系統啟動過程需要開啟的服務專案也是數量極大的。

這裡,我們假設大家已經熟悉其它作業系統的引導過程,了解硬體的自檢引導步驟,就只從linux作業系統的引導引導程式(對個人電腦而言通常是lilo)開始,介紹linux開機引導的步驟。

載入核心

lilo啟動之後,如果你選擇了linux作為準備引導的作業系統,第乙個被載入的東西就是核心。請記住此時的計算機記憶體中還不存在任何作業系統,pc(因為它們天然的設計缺陷)也還沒有辦法訪問機器上全部的記憶體。因此,核心就必須完整地載入到可用ram的第乙個兆位元組之內。為了實現這個目的,核心是被壓縮了的。這個檔案的頭部包含著必要的**,先設定cpu進入安全模式(以此解除記憶體限制),再對核心的剩餘部分進行解壓縮。

執行核心

核心在記憶體中解壓縮之後,就可以開始執行了。此時的核心只知道它本身內建的各種功能,也就是說被編譯為模組的核心部分還不能使用。最基本的是,核心必須有足夠的**設定自己的虛擬記憶體子系統和根檔案系統(通常就是ext2檔案系統)。一旦核心啟動執行,對硬體的檢測就會決定需要對哪些裝置驅動程式進行初始化。從這裡開始,核心就能夠掛裝根檔案系統(這個過程類似於windows識別並訪問c盤的過程)。核心掛裝了根檔案系統之後,將啟動並執行乙個叫做init的程式。

注意:在這裡我們故意略去了linux核心啟動的許多細節,這些細節只有核心開發人員才感興趣。如果你好奇的話,可以訪問http://www.redhat.com:8080位址處的 「kernel hackers guide」。

init程序

init程序是非核心程序中第乙個被啟動執行的,因此它的程序編號pid的值總是1。init讀它的配置檔案/etc/inittab,決定需要啟動的執行級別(runlevel)。從根本上說,執行級別規定了整個系統的行為,每個級別(分別由0到6的整數表示)滿足特定的目的。如果定義了initdefault級別,這個值就直接被選中,否則需要由使用者輸入乙個代表執行級別的數值。

輸入代表執行級別的數字之後,init根據/etc/inittab檔案中的定義執行乙個命令指令碼程式。預設的執行級別取決於安裝階段對登入程式的選擇:是使用基於文字的,還是使用基於x-window的登入程式。

rc命令指令碼程式

我們已經知道,當執行級別發生改變時,將由/etc/inittab檔案定義需要執行哪乙個命令指令碼程式。這些命令指令碼程式負責啟動或者停止該執行級別特定的各種服務。由於需要管理的服務數量很多,因此需要使用rc命令指令碼程式。其中,最主要的乙個是/etc/rc.d/rc,它負責為每乙個執行級別按照正確的順序呼叫相應的命令指令碼程式。我們可以想象,這樣乙個命令指令碼程式很容易變得難以控制!為了防止這類事件的發生,需要使用精心設計的方案。

對每乙個執行級別來說,在/etc/rc.d子目錄中都有乙個對應的下級目錄。這些執行級別的下級子目錄的命名方法是rcx.d,其中的x就是代表執行級別的數字。比如說,執行級別3的全部命令指令碼程式都儲存在/etc/rc.d/rc3.d子目錄中。

在各個執行級別的子目錄中,都建立有到/etc/rc.d/init.d子目錄中命令指令碼程式的符號鏈結,但是,這些符號鏈結並不使用命令指令碼程式在/etc/rc.d/init.d子目錄中原來的名字。如果命令指令碼程式是用來啟動乙個服務的,其符號鏈結的名字就以字母s打頭;如果命令指令碼程式是用來關閉乙個服務的,其符號鏈結的名字就以字母k打頭。

許多情況下,這些命令指令碼程式的執行順序都很重要。如果沒有先配置網路介面,就沒有辦法使用dns服務解析主機名!為了安排它們的執行順序,在字母s或者k的後面緊跟著乙個兩位數字,數值小的在數值大的前面執行。比如:/etc/rc.d/rc3.d/s50inet就會在/etc/rc.d/rc3.d/s55named之前執行(s50inet配置網路設定,s55named啟動dns伺服器)。

存放在/etc/rc.d/init.d子目錄中的、被符號鏈結上的命令指令碼程式是真正的實幹家,是它們完成了啟動或者停止各種服務的操作過程。當/etc/rc.d/rc執行通過每個特定的執行級別子目錄的時候,它會根據數字的順序依次呼叫各個命令指令碼程式執行。它先執行以字母k打頭的命令指令碼程式,然後再執行以字母s打頭的命令指令碼程式。對以字母k打頭的命令指令碼程式來說,會傳遞stop引數;類似地對以字母s打頭的命令指令碼程式來說,會傳遞start引數。

編寫自己的rc命令指令碼

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Linux開機啟動程式詳解

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