機器加電啟動后,BIOS開始檢測系統參數,如內存的大小,日期和時間,磁盤

設備以及這些磁盤設備用來引導的順序,通常情況下，BIOS都是被配置成首先檢查

軟驅或者光驅(或兩者都檢查)，然后再嘗試從硬盤引導。如果在這些可移動的設

備中，沒有找到可引導的介質，那么BIOS通常是轉向第一塊硬盤最初的幾個扇區，

尋找用于裝載操作系統的指令。裝載操作系統的這個程序就是boot loader.

linux里面的boot loader通常是lilo或者grub,從Red Hat Linux 7.2起，GRUB(

GRand Unified Bootloader)取代LILO成為了默認的啟動裝載程序。那么啟動的時候

grub是如何被載入的呢

grub有幾個重要的文件,stage1,stage2,有的時候需要stage1.5.這些文件一般都

在/boot/grub文件夾下面.grub被載入通常包括以下幾個步驟:

1. 裝載基本的引導裝載程序(stage1),stage1很小,網上說是512字節,但是在我的系統上

用 du??-b??/boot/grub/stage1 顯示的是1024個字節,不知道是不是grub版本不同的

緣故還是我理解有誤.stage1通常位于主引導扇區里面,對于硬盤就是MBR了,stage1的

主要功能就是裝載第二引導程序(stage2).這主要是歸結于在主引導扇區中沒有足夠的

空間用于其他東西了,我用的是grub 0.93,stage2文件的大小是 107520 bit.

2. 裝載第二引導裝載程序(stage2),這第二引導裝載程序實際上是引出更高級的功能,

以允許用戶裝載入一個特定的操作系統。在GRUB中，這步是讓用戶顯示一個菜單或

是輸入命令。由于stage2很大,所以它一般位于文件系統之中(通常是boot所在的根

分區).

上面還提到了stage1.5這個文件,它的作用是什么呢??你到/boot/grub目錄下看看,

fat_stage_1.5??e2fs_stage_1.5 xfs_stage_1.5等等,很容易猜想stage1.5和文件系統

有關系.有時候基本引導裝載程序(stage1)不能識別stage2所在的文件系統分區,那么這

時候就需要stage1.5來連接stage1和stage2了.因此對于不同的文件系統就會有不同的

stage1.5.但是對于grub 0.93好像stage1.5并不是很重要,因為我試過了,在沒有stage1.5

的情況下, 我把stage1安裝在軟盤的引導扇區內,然后把stage2放在格式化成ext2或者

fat格式的軟盤內,啟動的時候照常引導,并不需要e2fs_stage_1.5或者fat_stage_1.5.

下面是我的試驗:

#mkfs.ext2??/dev/fd0

#mount -t ext2??/dev/fd0??/mnt/floppy

#cd??/mnt/floppy

#mkdir boot

#cd??boot

#mkdir grub??(以上三步可用mkdir -p??boot/grub命令完成)

#cd grub

#cp??/boot/grub/{stage1,stage2,grub.conf}??./

#cd; umount /mnt/floppy

以上幾步把軟盤格式化成ext2格式,然后把stage1,stage2,grub.conf這幾個啟動的

時候必須的文件拷貝到軟盤的指定目錄下.下面安裝grub到軟盤上.

#grub??(進入grub環境)

grub> install (fd0)/boot/grub/stage1 (fd0)??(fd0)/boot/grub/stage2

p (fd0)/boot/grub/grub.conf

以上這條命令也可以用下面的兩句代替

grub>root (fd0)? ? #grub的根目錄所在的分區

grub>setup (fd0)? ?#這一步就相當于上面的install命令

我在這里解釋一下

install (fd0)/boot/grub/stage1 (fd0)??(fd0)/boot/grub/stage2 p

(fd0)/boot/grub/grub.conf 這條命令.

install

告訴GRUB將(fd0)/boot/grub/grub/stage1

安裝到軟驅的引導扇區(fd0).

(fd0)/boot/grub/stage2

告訴grub stage2這個文件所在的位置.

p 參數后面跟著(fd0)/boot/grub/grub.conf 告訴grub的配置文件所在的位置.

好了,讓BIOS從軟驅啟動,試一下,沒有e2fs_stage_1.5文件照樣能夠進入系統.

其實這就是一個小小的啟動盤啊.(了解了grub的運行原理,就簡單多了^_^)

3. 現在我們已經到grub的開機選單這一步了,接下來grub所需要做的就是裝載在一個特

定分區上的操作系統，如linux內核。一旦GRUB從它的命令行或者配置文件中，接到開始

操作系統的正確指令，它就尋找必要的引導文件，然后把機器的控制權移交給操作系統.

由于篇幅有限,避免冗長,grub的命令我就不多說了,網上很有多的資料,一個典型

完整的引導linux的命令如下:

title 51base

root(hd0,0)

kernel /bzImage??ro??root=/dev/ram0

initrd /initrd.img

這里有必要注意一下幾個問題:

(1)grub的磁盤以及分區的命名方式和linux有所區別,第一個磁盤是從0開始,第一

個分區也是從0開始.譬如第一個硬盤的第5分區在linux下面是/dev/hda5 ,而在grub里面

是(hd0,4).再如/dev/fd0在grub里面是(fd0,0).(最后一句如有錯誤望提醒)

(2)不管是IDE硬盤hda,hdb還是SCSI硬盤sda,sdb在grub里面都是以hd方式命名.

譬如虛擬機里面的/dev/sda2在grub里面是(hd0,1),再如/dev/hdb7在grub里面以(hd1,6)

命名.

(3)要搞清楚上面兩個root的關系,root (hd0,0)中的root是grub命令,它用來指定

boot所在的分區作為grub的根目錄.而root=/dev/ram0是kernel的參數,它告訴操作系統

內核加載完畢之后,真實的文件系統所在的設備.要注意grub的根目錄和文件系統的根

目錄的區別.

再回到上面的幾行命令.

kernel命令用來指定內核所在的位置,"/"代表(hd0,0),也就是grub的根目錄

initrd命令用來指定初始化ram的img文件所在位置.

grub載入內核bzImage并展開到指定位置(應該是0x100000這個地方),同時載入

initrd.img到內存(不知道是什么地方).

ps:

grub的任務至此就結束了,下面grub將機器的控制權轉交給操作系統(linux).

操作系統接到控制權之后,開始start_kernel,接著內核將initrd.img展開到/dev/ram0

為臨時根文件系統,執行里面的linuxrc文件.

P.這里有必要說一下initrd的作用特別是它里面的核心文件linuxrc的作用.

initrd是inital ram disk的宿寫.

當存在initrd的時候,機器啟動的過程大概是以下幾個步驟(當initrd這一行用

noinitrd 命令代替后,就不存在initrd了)

1)boot loader(grub)加載內核和initrd.img

2)內核將壓縮的initrd.img解壓成正常的ram disk并且釋放initrd所占的內存空間

3)initrd作為根目錄以讀寫方式被掛載

4)initrd里面的文件linuxrc被執行

5)linuxrc掛載新的文件系統

6)linuxrc使用pivot_root系統調用指定新的根目錄并將現有的根目錄place到指定

位置.

7)在新的文件系統下正式init

8)initrd被卸載.

為了便于理解,我將red hat linnux9 里面的initrd-2.4.20-8.img拿出來分析一下.

這其實是一個壓縮了的文件,是以gz結尾的.

[root@localhost root]#cp??/boot/initrd-2.4.20-8.img??/mnt/initrd-2.4.20-8.gz

[root@localhost root]#gunzip /mnt/initrd-2.4.20-8.gz

[root@localhost root]#mount -o loop /mnt/initrd-2.4.20-8??/mnt/ram

[root@localhost root]#cd??/mnt/ram

[root@localhost ram]#ls

bin dev etc lib linuxrc loopfs??proc sbin sysroot

[root@localhost ram]#ls bin

insmod modprobe nash

[root@localhost ram]#ls lib

Buslogic.o??ext3.o??jbd.o??scsi_mod.o? ?sd_mod.o

[root@localhost ram]ls??dev

console??null??ram??systty??tty1??tty2??tty3??tty4

sbin目錄是指向bin目錄的一個連接,其他目錄是空的.

[root@localhost ram]cat??linuxrc

#!/bin/nash

1.echo "Loading scsi_mod.o module"

2.insmod /lib/scsi_mod.o

3.echo "Loading sd_mod.o module"

4.insmod /lib/sd_mod.o

5.echo "Loading BusLogic.o module"

6.insmod /lib/BusLogic.o

7.echo "Loading jbd.o module"

8.insmod /lib/jbd.o

9.echo "Loading ext3.o module"

10.insmod /lib/ext3.o

11.echo Mounting /proc filesystem

12.mount -t proc /proc /proc

13.echo Creating block devices

14.mkdevices /dev

15.echo Creating root device

16.mkrootdev /dev/root

17.echo 0x0100 > /proc/sys/kernel/real-root-dev

18.echo Mounting root filesystem

19.mount -o defaults --ro -t ext3 /dev/root /sysroot

20.pivot_root /sysroot /sysroot/initrd

21.umount /initrd/proc

上面的編號是我為了下面好說明加上去的.

首先我們必須注意的是這里使用的shell是nash而不是bash,nash是專門為linuxrc可執行

腳本設計的,因此你有必要看一看nash的man文檔.

1-10行是加載一些必要的模快.11-12行加載proc內核文件系統,13-14行利用nash內建的

命令mkdevices創建塊設備,mkdevices是根據/proc/partitions文件創建里面列出的所有

塊設備.15-16行利用nash內建的命令mkrootdev,mkrootdev使它后面的參數/dev/root成

為一個塊節點從而使得根分區設備被掛載,其中根分區設備由grub.conf里面的kernel命

令后面所帶的參數root=決定,如果root=參數沒有被指定,/proc/sys/kernel/real-root-

dev文件將提供根分區設備號.17行將數字256寫入到后面的文件里面去.18-19行掛載根文

件系統到/sysroot目錄下,/dev/root里面的內容就是root=參數所指定的設備里面的內容

20行調用pivot_root改變根目錄所在地并place舊的根目錄到指定的位置.21行卸載舊的

根目錄里面的proc內核文件系統.

從這里面我們總結一下linuxrc的作用:??(參考/usr/src/linux-2.4/Documenta

tion/initrd.txt文檔)

2)/linuxrc文件決定在掛載真正的文件系統之前所需完成的事情(譬如加載必要的網

絡驅動或者加載ext3文件系統).

3)/linuxrc加載必要的模塊.

4)/linuxrc掛載根文件系統

5)/linuxrc調用pivot_root來改變根目錄

關于initrd的用途可以查考上面提到的文檔,想知道linux系統是如何安裝的嗎 那里

面由答案.

既然linuxrc的主要目的是加載模快用的,那如果我們的內核沒有動態的模塊而所需

的功能都是靜態編譯進內核的,那么是不是可以不用linuxrc文件呢

答案是可以不用,在普通的linux操作系統里面可以加入noinitrd選項以告知boot

loader 不使用initrd.如果我們做網關,因為ram是我們的文件系統的載體,所以initrd

一行當然不能去掉,但是我們可以不用linuxrc文件,sysroot文件夾和initrd文件夾.

不信的話,試試看吧.

好了,initrd(linuxrc)已經介紹完了.

linuxrc執行完畢之后,系統就會以真正的根目錄正式init.

系統在/bin/或者/sbin目錄下找到init程式,然后根據它的配置文件/etc/fstab進行

初始化,最后調用mingetty程式啟動login完成引導.

本文來自ChinaUnix博客，如果查看原文請點：[url]http://blog.chinaunix.net/u/32475/showart_519239.html[/url]

總結

以上是生活随笔為你收集整理的格式化linux grub,linux grub 引导启动过程详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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