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Linux的引導(dǎo)過程剖析

 更新時(shí)間:2006年10月24日 00:00:00   作者:  

    大家在安裝完Linux后,有沒有留心過Linux的引導(dǎo)過程呢?本文就嘗試以通俗的語言來描述這一過程和相關(guān)的各種情況,了解了Linux的引導(dǎo)過程后,您在面對Linux引導(dǎo)過 程的出現(xiàn)的各種問題時(shí)就能做到心中有數(shù)了。


  Linux的一個(gè)吸引人的特性就是用戶可以自行定制整個(gè)系統(tǒng),你可是運(yùn)行一個(gè)只有1M的“迷你”Linux,也可以運(yùn)行一個(gè)幾G的強(qiáng)大Linux。而無論你運(yùn)行怎樣的Linux,你都是先從引導(dǎo)程序開始運(yùn)行的。對于普通用戶,大多都是在個(gè)人電腦上運(yùn)行Linux的。個(gè)人電腦,又叫PC機(jī),是我們常見的使用Intel或AMD的芯片的電腦。當(dāng)我們接通PC機(jī)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(jìn)行開機(jī)自檢,包括對內(nèi)存等硬件進(jìn)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(jī),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(jià)格比SCSI硬盤要便宜的多,所以,大多數(shù)PC機(jī)都使用的是IDE硬盤。一臺PC機(jī)中可能有多個(gè)硬盤,用戶可以在PC機(jī)的CMOS設(shè)置哪塊硬盤首先啟動。

    2) 軟盤
  軟盤是PC機(jī)必備的設(shè)備之一。常用作安裝系統(tǒng)或作為系統(tǒng)應(yīng)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(jī)必備的設(shè)備之一,包括CDROM、DVDROM、以及各種刻錄機(jī)等?,F(xiàn)在多數(shù)用戶都是通過光驅(qū)來安裝Linux的。

  4) USB盤
  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(yuǎn)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(dǎo)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(gè)扇區(qū)(這個(gè)扇區(qū)通常被稱做主引導(dǎo)扇區(qū),又稱MBR),并將這個(gè)扇區(qū)的內(nèi)容讀入內(nèi)存,然后運(yùn)行它。到這一步的時(shí)候是引導(dǎo)Linux操作系統(tǒng)的關(guān)鍵了,這一步將嘗試去啟動Linux的引導(dǎo)程序,如果找不到引導(dǎo)程序,將無法引導(dǎo)Linux。許多人在無法啟動Linux的時(shí)候,其實(shí)大多都是引導(dǎo)程序損壞或是配置不當(dāng)所造成的。

  那么什么是引導(dǎo)程序呢?其實(shí)你每天打開電腦,所接觸到的第一個(gè)程序就是引導(dǎo)程序。它的責(zé)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(dǎo)程序就是負(fù)責(zé)在啟動計(jì)算機(jī)時(shí)裝入Linux的Kernel,并將計(jì)算機(jī)的控制權(quán)交給Kernel,然后Kernel再進(jìn)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(dǎo)程序?qū)τ谝粋€(gè)操作系統(tǒng)來是非常重要的。Linux的引導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)Linux內(nèi)核映像,當(dāng)然它也能夠引導(dǎo)其它操作系統(tǒng)。在grub出現(xiàn)之前,lilo可謂Linux引導(dǎo)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(gè)功能強(qiáng)大的引導(dǎo)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(dǎo)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(jī)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(rèn)的引導(dǎo)程序。

  3) 其它引導(dǎo)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(dǎo)Linux。還好,這時(shí)候你還可以通過其它方式來引導(dǎo),比如:Linux的引導(dǎo)盤,或者是利用loadin、syslinux等程序來從ms-dos中載入Linux。


    如果引導(dǎo)程序成功后,Linux內(nèi)核就接管了系統(tǒng),開始了Linux的啟動過程(關(guān)于Linux的啟動過程將另文介紹)。但如果引導(dǎo)過程的發(fā)生錯(cuò)誤又將如何處理呢?


  1.首先分析屏幕顯示的錯(cuò)誤信息

  引導(dǎo)程序本身所顯示的錯(cuò)誤信息都是有含義的,需要認(rèn)真閱讀。比如:

  lilo的錯(cuò)誤信息 

  當(dāng)lilo啟動完成時(shí),會在屏幕上顯示字符串"lilo",其實(shí)這其中的每個(gè)字母背后都對應(yīng)著特定的操作。如果lilo在某個(gè)部分出了錯(cuò),我們就可以根據(jù)屏幕上當(dāng)前出現(xiàn)的字母推斷出故障原因。比如:當(dāng)屏幕上什么都沒出現(xiàn),就可能表示lilo還未被安裝或者lilo所在的分區(qū)未被設(shè)為active狀態(tài)。而屏幕顯示”li“,則表示lilo引導(dǎo)程序的第一部分能夠?qū)ilo引導(dǎo)裝入程序的第二部分裝入,但卻不能執(zhí)行。這可能是因?yàn)橛脖P參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或者是因?yàn)樵谝苿?boot/boot.b時(shí)沒有運(yùn)行map安裝程序。而屏幕顯示"lil",則可能是介質(zhì)故障或硬盤參數(shù)設(shè)置不當(dāng),無法從map文件中裝載描述符表......,詳細(xì)的錯(cuò)誤信息解釋也可以從相關(guān)網(wǎng)站上找到。

  grub的錯(cuò)誤信息:

  和lilo相比grub的信息要好理解一些,因?yàn)樗侵苯佑糜⒄Z來表達(dá)的,而不是用符號。比如:"Hard Disk Error"、"Read
Error"、"Selected disk doesn't exist"、"Disk geometry error"、"Device
string unrecognizable"、"Attempt to access block outside
partition"、"Partition table invalid or corrupt"等。詳細(xì)的錯(cuò)誤信息解釋也可以從相關(guān)網(wǎng)站上找到。

  2.通過光盤或軟盤引導(dǎo)進(jìn)入系統(tǒng),修復(fù)原引導(dǎo)程序

  通過分析屏幕顯示的錯(cuò)誤信息后,應(yīng)該能大致找到原引導(dǎo)程序的出錯(cuò)原因。這時(shí)候可以通過光盤或軟盤引導(dǎo)進(jìn)入系統(tǒng)。許多Linux的發(fā)行光盤就是可以啟動的,比如:slackware就是很好的引導(dǎo)光盤。進(jìn)入系統(tǒng)后,可以重裝引導(dǎo)程序或者重新設(shè)置引導(dǎo)程序。

 

 

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