16.8 Linux启动引导程序加载内核

简介: 在刚刚的启动过程中,我们已经知道启动引导程序(Boot Loader,也就是 GRUB)会在启动过程中加载内核,之后内核才能取代 BIOS 接管启动过程。如果没有启动引导程,那么内核是不能被加载的。

在刚刚的启动过程中,我们已经知道启动引导程序(Boot Loader,也就是 GRUB)会在启动过程中加载内核,之后内核才能取代 BIOS 接管启动过程。如果没有启动引导程,那么内核是不能被加载的。

本节,我们就来看看启动引导程序加载内核的过程,当然 initramfs 这个虚拟文件系统也是要靠启动引导程序调用的。在 CentOS 6.x 中,启动引导程序默认是 GRUB,GRUB 是现在最为流行的启动引导程序,我们也用 GRUB 来说明启动引导程序的作用。

早期的 LILO 引导程序已经不是很常见了,GRUB 相比来讲有很多优势,主要有:

  • 支持更多的文件系统。
  • GRUB 的主程序可以直接在文件系统中查找内核文件。
  • 在系统启动时,可以利用 GRUB 的交互界面编辑和修改启动选项。
  • 可以动态修改 GRUB 的配置文件,这样在修改配置文件之后不需要重新安装 GRUB,而只需重新启动就可以生效。

GRUB加载内核的过程

GRUB 的作用有以下几个:

  • 加载操作系统的内核;
  • 拥有一个可以让用户选择的的菜单,来选择到底启动哪个系统;
  • 可以调用其他的启动引导程序,来实现多系统引导。

按照启动流程,BIOS 在自检完成后,会到第一个启动设备的 MBR 中读取 GRUB。在 MBR 中用来放置启动引导程序的空间只有 446 Byte,那么 GRUB 可以放到这里吗?答案是空间不够,GRUB 的功能非常强大,MBRM 空间是不够使用的。那么 Linux 的解决办法是把 GRUB 的程序分成了三个阶段来执行。

Stage 1:执行GRUB主程序

第一阶段是用来执行 GRUB 主程序的,这个主程序必须放在启动区中(也就是 MBR 或者引导扇区中)。但是 MBR 太小了,所以只能安装 GRUB 的最小的主程序,而不能安装 GRUB 的相关配置文件。这个主程序主要是用来启动 Stage 1.5 和 Stage 2 的。

Stage 1.5:识别不同的文件系统

Stage 2 比较大,只能放在文件系统中(分区),但是 Stage 1 不能识别不同的文件系统,所以不能直接加载 Stage 2。这时需要先加载 Stage 1.5,由 Stage 1.5 来加载不同文件系统中的 Stage 2。

还有一个问题,难道 Stage 1.5 不是放在文件系统中的吗?如果是,那么 Stage 1 同样不能找到 Stage 1.5。其实,Stage 1.5 还真没有放在文件系统中,而是在安装 GRUB 时,直接安装到紧跟 MBR 之后的 32KB 的空间中,这段硬盘空间是空白无用的,而且是没有文件系统的,所以 Stage 1 可以直接读取 Stage 1.5。读取了 Stage 1.5 就能识别不同的文件系统,才能加载 Stage 2。

Stage 2:加载GRUB的配置文件

Stage 2 阶段主要就是加载 GRUB 的配置文件 /boot/grub/grub.conf,然后根据配置文件中的定义,加载内核和虚拟文件系统。接下来内核就可以接管启动过程,继续自检与加载硬件模块了。

目录
相关文章
|
12天前
|
Ubuntu Linux 开发者
Ubuntu20.04搭建嵌入式linux网络加载内核、设备树和根文件系统
使用上述U-Boot命令配置并启动嵌入式设备。如果配置正确,设备将通过TFTP加载内核和设备树,并通过NFS挂载根文件系统。
53 15
|
1月前
|
算法 Linux
深入探索Linux内核的内存管理机制
本文旨在为读者提供对Linux操作系统内核中内存管理机制的深入理解。通过探讨Linux内核如何高效地分配、回收和优化内存资源,我们揭示了这一复杂系统背后的原理及其对系统性能的影响。不同于常规的摘要,本文将直接进入主题,不包含背景信息或研究目的等标准部分,而是专注于技术细节和实际操作。
|
1月前
|
存储 缓存 网络协议
Linux操作系统的内核优化与性能调优####
本文深入探讨了Linux操作系统内核的优化策略与性能调优方法,旨在为系统管理员和高级用户提供一套实用的指南。通过分析内核参数调整、文件系统选择、内存管理及网络配置等关键方面,本文揭示了如何有效提升Linux系统的稳定性和运行效率。不同于常规摘要仅概述内容的做法,本摘要直接指出文章的核心价值——提供具体可行的优化措施,助力读者实现系统性能的飞跃。 ####
|
1月前
|
监控 算法 Linux
Linux内核锁机制深度剖析与实践优化####
本文作为一篇技术性文章,深入探讨了Linux操作系统内核中锁机制的工作原理、类型及其在并发控制中的应用,旨在为开发者提供关于如何有效利用这些工具来提升系统性能和稳定性的见解。不同于常规摘要的概述性质,本文将直接通过具体案例分析,展示在不同场景下选择合适的锁策略对于解决竞争条件、死锁问题的重要性,以及如何根据实际需求调整锁的粒度以达到最佳效果,为读者呈现一份实用性强的实践指南。 ####
|
1月前
|
缓存 监控 网络协议
Linux操作系统的内核优化与实践####
本文旨在探讨Linux操作系统内核的优化策略与实际应用案例,深入分析内核参数调优、编译选项配置及实时性能监控的方法。通过具体实例讲解如何根据不同应用场景调整内核设置,以提升系统性能和稳定性,为系统管理员和技术爱好者提供实用的优化指南。 ####
|
1月前
|
负载均衡 算法 Linux
深入探索Linux内核调度机制:公平与效率的平衡####
本文旨在剖析Linux操作系统内核中的进程调度机制,特别是其如何通过CFS(完全公平调度器)算法实现多任务环境下资源分配的公平性与系统响应速度之间的微妙平衡。不同于传统摘要的概览性质,本文摘要将直接聚焦于CFS的核心原理、设计目标及面临的挑战,为读者揭开Linux高效调度的秘密。 ####
41 3
|
2月前
|
负载均衡 算法 Linux
深入探索Linux内核调度器:公平与效率的平衡####
本文通过剖析Linux内核调度器的工作机制,揭示了其在多任务处理环境中如何实现时间片轮转、优先级调整及完全公平调度算法(CFS),以达到既公平又高效地分配CPU资源的目标。通过对比FIFO和RR等传统调度策略,本文展示了Linux调度器如何在复杂的计算场景下优化性能,为系统设计师和开发者提供了宝贵的设计思路。 ####
44 6
|
1月前
|
消息中间件 安全 Linux
深入探索Linux操作系统的内核机制
本文旨在为读者提供一个关于Linux操作系统内核机制的全面解析。通过探讨Linux内核的设计哲学、核心组件、以及其如何高效地管理硬件资源和系统操作,本文揭示了Linux之所以成为众多开发者和组织首选操作系统的原因。不同于常规摘要,此处我们不涉及具体代码或技术细节,而是从宏观的角度审视Linux内核的架构和功能,为对Linux感兴趣的读者提供一个高层次的理解框架。
|
2月前
|
缓存 网络协议 Linux
深入探索Linux操作系统的内核优化策略####
本文旨在探讨Linux操作系统内核的优化方法,通过分析当前主流的几种内核优化技术,结合具体案例,阐述如何有效提升系统性能与稳定性。文章首先概述了Linux内核的基本结构,随后详细解析了内核优化的必要性及常用手段,包括编译优化、内核参数调整、内存管理优化等,最后通过实例展示了这些优化技巧在实际场景中的应用效果,为读者提供了一套实用的Linux内核优化指南。 ####
56 1
|
Linux Shell Apache
linux启动引导程序配置文件
LILO /etc/lilo.confGRUB /boot/grub/menu.lst 系统启动文件核脚本主启动控制文件 /etc/inittabSysV启动脚本的位置 /etc/init.d、/etc/rc.
892 0