应用指导：快速掌握Linux启动方式机制

Linux的启动方式可以从软盘或硬盘引导Linux。从软盘启动Linux时，引导扇区包含的代码只读前数百个数据块（当然，依赖于内核的大小）到预定的内存位置。Linux引导软盘上，没有系统，内核存在连续的扇区中，因为这样简化了引导过程。

　　软盘引导Linux

　　Linux加载后，它初始化硬件和设备驱动程序，然后运行 init。init可启动其他进程以允许用户登录并做其他事情。这部分的细节在下面讨论。

　　为了关闭一个Linux系统，首先所有进程被告知结束（这使他们关闭所有文件，完成必要的其他事情，使之整齐地结束），然后unmount 文件系统和交换分区，最后打印可以关掉电源的信息到控制台。如果没有遵循正确的过程，可怕的事情可能发生。最重要的文件系统缓冲Cache可能没有回写，这意味着其中的所有资料将丢失，磁盘文件系统不完整，并可能不可用。

　　硬盘引导

　　从硬盘引导时，主引导记录的代码检查分区表（也在主引导记录区中），确认活动分区（标记为可引导的分区），从该分区读引导扇区，然后启动该引导扇区的代码。该分区的引导扇区的代码与软盘所做的相同：从该分区读入内核并启动。但细节不同，因为一般只给内核映像做一个单独的分区是没什么用的，所以分区引导扇区中的代码不能只顺序地读磁盘，它必须找到文件系统并把它们放在哪些扇区中。有几个方法可解决这个问题，但最通常的方法是使用GRUB。

　　用GRUB引导时，它读入并引导默认内核。也可以设置GRUB，使之能引导若干个内核之一，甚至其他操作系统。也可以在引导时让用户选择引导哪个内核或操作系统。

　　对比

　　从软盘和硬盘启动各有优势，但通常从硬盘启动较好，因为这避免了关于软盘的冲突 ，而且快速。然而，安装相同从硬盘启动可能有更多的麻烦，因此很多人先用软盘引导，然后当系统工作很好后，再安装GRUB从硬盘引导。

　　Linux内核被读入内存后，才代表真正启动了Linux，概述如下：

　　Linux内核是被压缩安装的，所以它首先得解压自己。内核映像开头包括一个解压的小程序。

　　然后，内核检查还有什么其他硬件（硬盘、软盘、网卡……），并配置适当的设备驱动程序。同时，输出查找结果的资料。例如，我引导时得到类似如下的资料。

　　Loading Linux.

　　Console: colour EGA+ 80x25, 8 Virtual consoles

　　Serial driver version 3.94 with no serial options enabled

　　tty00 at 0x03f8 (irq = 4) is a 16450

　　tty01 at 0x02f8 (irq = 3) is a 16450

　　lp_init: lp1 exists (0), using polling driver

　　Memory: 7332k/8192k available (300k kernel code, 384k reserved, 176k data)

　　Floppy drive(s): fd0 is 1.44M, fd1 is 1.2M

　　Loopback deVice init

　　Warning WD8013 board not found at i/o = 280.

　　Math coprocessor using irq13 error reporting.

　　Partition check:

　　hda: hda1 hda2 hda3

　　VFS: Mounted root (ext filesystem).

　　Linux version 2.4.18-12Thiz (root@haven) 05/01/2002 14:12:20

　　精确的文字输出在不同系统上有所不同，这依赖于硬件、Linux版本及其配置。然后内核试图装载根文件系统。如果根系统装载失败，例如因为你忘了在内核中包含相关的系统驱动程序，内核将失败，系统停止。根文件系统通常被只读模式装载（这可用与位置相同的方法）。这可使文件系统在装载时被检查。然后，内核在后台启动程序 init（位于/sbin/init），它的进程号是1。init可以做许多启动工作，它至少要启动一些必要的后台守护程序。

　　init切换到多用户模式并启动getty，提供虚拟控制台和链表线。getty 是一个让用户通过虚拟控制台和链表终端登录的程序。init还可能启动一些其他程序。至此引导完成，系统启动并正常运行。

　　关闭Linux系统时，遵循正确的过程是很重要的。否则，文件系统可能损坏，文件可能变得杂乱。这是因为Linux使用磁盘缓存，并不立即将资料写到磁盘，而是间歇地回写。这极大地改善了性能，但同时也意味着如果你只是关闭电源，Cache可能保留着大量资料，而磁盘上的数据可能不是一个全部的正在工作的文件系统（因为有些数据已经回写到硬盘，而有些没有）。

　　另一个不能直接关闭电源的原因是：在多任务系统中，后台可能运行着很多东西，关闭电源可能损失惨重。使用正确的关机顺序，可以保证所有的后台进程得以保存它们的数据。

　　正常关闭Linux系统的命令是shutdown 。它通常使用两种方法之一：

　　如果系统只有你一个用户，使用shutdown 的通常方法是退出所有运行程序，从所有虚拟控制台注销，用root登录（如果你已经是root，当然不必再注销、登录，但应该换到根目录，以免由于卸载出现问题），然后运行命令shutdown -h now（虽然单用户时一般不必要，但如果需要一个延时，用一个加号加一个表示分钟的数目代替now）。

　　如果系统是多用户，使用命令shutdown -h +time message。time是到系统停止的分钟数，message是告知所有用户系统关机原因的短信息。

　　# shutdown -h +10 'We will install a new disk. System should

　　> be back on-line in three hours.'

　　上面的命令警告所有用户，系统将在10分钟后关闭，他们最好保存资料，否则将丢失数据。警告将显示在所有登录的终端上，包括所有的xterm上：

　　Broadcast message from root (ttyp0) Wed Aug 2 01:03:25 2002...

　　We will install a new disk. System should

　　be back on-line in three hours.

　　The system is going DOWN for system halt in 10 minutes !!

　　警告在系统关闭前将自动重复数遍，随着时间的流逝，间隔越来越短。当关闭系统真正开始时，所有文件系统（除了根）被卸载，所有用户进程（如果有人还未注销）被终止，守侯进程被关闭，所有东西都停下来。此后，init显示一条资料告知你可以关掉电源了。有时（虽然在任何好的系统上极少出现），系统可能不能正常关闭。例如，内核紊乱、崩溃等不正常情况，可能无法键入任何命令，因此正常关机可能有些困难，这时只能直接关机。问题可能没那么严重，比如，有人误动了你的键盘，内核和update程序还在正常运行，等待一些时间可能使update有机会将缓冲Cache中的资料回存硬盘，然后再直接关机。

　　重新启动就是完全关闭系统，关掉电源，然后再打开。简单方法是用shutdown重新启动系统而不是仅停止系统。这要使用shutdown的-r选项，例如命令shutdown -r now。许多Linux系统在按【Ctrl+Alt+Del】键时运行shutdown -r now。这是可设置的，比如在多用户系统中设置一定的延时也许更好。如果是谁都能接触到的系统，那么最好设置为【Ctrl+Alt+Del】无效。