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Linux服务器启动过程详解

2009-05-13 01:23:19来源：未知阅读 ()

（1）从BIOS到内核BIOS自检

计算机在接通电源之后首先由BIOS进行自检，即进行所谓的POST（PowerOnSelf
Test），然后依据BIOS内设置的引导顺序从硬盘、软盘或CDROM中读入“引导块”。在PC中，引导Linux是从BIOS中的地址0xFFFF0处开始的。BIOS的第一个步骤是加电自检（POST）。POST的工作是对硬件进行检测。BIOS的第二个步骤是进行本地设备的枚举和初始化。给定BIOS功能的不同用法之后，BIOS由两部分组成：POST代码和运行时服务。当POST完成之后，它被从内存中清理了出来，但是BIOS运行时服务依然保留在内存中，目标操作系统可以使用这些服务。

要引导一个操作系统，BIOS运行时会按照CMOS的设置定义的顺序来搜索处于活动状态并且可以引导的设备。引导设备可以是软盘、CD-ROM、硬盘上的某个分区、网络上的某个设备，甚至是USB闪存。通常，Linux都是从硬盘上引导的，其中主引导记录（MBR）中包含主引导加载程序。MBR是一个512字节大小的扇区，位于磁盘上的第一个扇区中（0道0柱面1扇区）。当MBR被加载到RAM中之后，BIOS就会将控制权交给MBR。

提取MBR的信息

要查看MBR的内容，请使用下面的命令：

#ddif=/dev/hdaof=mbr.binbs=512count=1#od-xambr.bin

这个dd命令需要以root用户的身份运行，它从/dev/hda（第一个IDE盘）上读取前512个字节的内容，并将其写入mbr.bin文件中。od命令会以十六进制和ASCII码格式打印这个二进制文件的内容。
（2）启动GRUB/LILO

GRUB和LILO都是引导加载程序。最简单地讲，引导加载程序（bootloader）会引导操作系统。当机器引导它的操作系统时，BIOS会读取引导介质上最前面的512字节（即人们所知的主引导记录（masterbootrecord，MBR））。在单一的MBR中只能存储一个操作系统的引导记录，所以当需要多个操作系统时就会出现问题。所以需要更灵活的引导加载程序。

GRUB与LILO的比较

如本文开始处所述，所有引导加载程序都以类似的方式工作，满足共同的目的。不过，LILO和GRUB之间有很多不同之处：

LILO没有交互式命令界面，而GRUB拥有。
LILO不支持网络引导，而GRUB支持。
LILO将关于可以引导的操作系统位置的信息物理上存储在MBR中。如果修改了LILO配置文件，必须将LILO第一阶段引导加载程序重写到MBR。相对于GRUB，这是一个更为危险的选择，因为错误配置的MBR可能会让系统无法引导。使用GRUB，如果配置文件配置错误，则只是默认转到GRUB命令行界面。

安全提示：

关于安全性，任何可以接触到引导磁盘/CD的人，只需要使用没有设置安全性的grub.conf或lilo.conf，就可以绕过本文中提及的所有安全措施。特别是使用GRUB时，因为能够引导到单用户模式，所以是一个严重的安全漏洞。解决此问题的一个简单方法是在机器的BIOS中禁止通过CD和软盘进行引导，并确保为BIOS设置了一个口令，使得其他人不能修改这些设置。
（3）加载内核

当内核映像被加载到内存之后，内核阶段就开始了。内核映像并不是一个可执行的内核，而是一个压缩过的内核映像。通常它是一个zImage（压缩映像，小于512KB）或一个bzImage（较大的压缩映像，大于512KB），它是提前使用zlib进行压缩过的。在这个内核映像前面是一个例程，它实现少量硬件设置，并对内核映像中包含的内核进行解压，然后将其放入高端内存中，如果有初始RAM磁盘映像，就会将它移动到内存中，并标明以后使用。然后该例程会调用内核，并开始启动内核引导的过程。

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