應用指導：快速掌握Linux啟動方式機制

Linux的啟動方式可以從軟盤或硬盤引導Linux。從軟盤啟動Linux時，引導扇區包含的代碼只讀前數百個數據塊（當然，依賴于內核的大小）到預定的內存位置。Linux引導軟盤上，沒有系統，內核存在連續的扇區中，因為這樣簡化了引導過程。

　　軟盤引導Linux

　　Linux加載后，它初始化硬件和設備驅動程序，然后運行 init。init可啟動其他進程以允許用戶登錄并做其他事情。這部分的細節在下面討論。

　　為了關閉一個Linux系統，首先所有進程被告知結束（這使他們關閉所有文件，完成必要的其他事情，使之整齊地結束），然后unmount 文件系統和交換分區，最后打印可以關掉電源的信息到控制臺。如果沒有遵循正確的過程，可怕的事情可能發生。最重要的文件系統緩沖Cache可能沒有回寫，這意味著其中的所有資料將丟失，磁盤文件系統不完整，并可能不可用。

　　硬盤引導

　　從硬盤引導時，主引導記錄的代碼檢查分區表（也在主引導記錄區中），確認活動分區（標記為可引導的分區），從該分區讀引導扇區，然后啟動該引導扇區的代碼。該分區的引導扇區的代碼與軟盤所做的相同：從該分區讀入內核并啟動。但細節不同，因為一般只給內核映像做一個單獨的分區是沒什么用的，所以分區引導扇區中的代碼不能只順序地讀磁盤，它必須找到文件系統并把它們放在哪些扇區中。有幾個方法可解決這個問題，但最通常的方法是使用GRUB。

　　用GRUB引導時，它讀入并引導默認內核。也可以設置GRUB，使之能引導若干個內核之一，甚至其他操作系統。也可以在引導時讓用戶選擇引導哪個內核或操作系統。

　　對比

　　從軟盤和硬盤啟動各有優勢，但通常從硬盤啟動較好，因為這避免了關于軟盤的沖突 ，而且快速。然而，安裝相同從硬盤啟動可能有更多的麻煩，因此很多人先用軟盤引導，然后當系統工作很好后，再安裝GRUB從硬盤引導。

　　Linux內核被讀入內存后，才代表真正啟動了Linux，概述如下：

　　Linux內核是被壓縮安裝的，所以它首先得解壓自己。內核映像開頭包括一個解壓的小程序。

　　然后，內核檢查還有什么其他硬件（硬盤、軟盤、網卡……），并配置適當的設備驅動程序。同時，輸出查找結果的資料。例如，我引導時得到類似如下的資料。

　　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

　　精確的文字輸出在不同系統上有所不同，這依賴于硬件、Linux版本及其配置。然后內核試圖裝載根文件系統。如果根系統裝載失敗，例如因為你忘了在內核中包含相關的系統驅動程序，內核將失敗，系統停止。根文件系統通常被只讀模式裝載（這可用與位置相同的方法）。這可使文件系統在裝載時被檢查。然后，內核在后臺啟動程序 init（位于/sbin/init），它的進程號是1。init可以做許多啟動工作，它至少要啟動一些必要的后臺守護程序。

　　init切換到多用戶模式并啟動getty，提供虛擬控制臺和鏈表線。getty 是一個讓用戶通過虛擬控制臺和鏈表終端登錄的程序。init還可能啟動一些其他程序。至此引導完成，系統啟動并正常運行。

　　關閉Linux系統時，遵循正確的過程是很重要的。否則，文件系統可能損壞，文件可能變得雜亂。這是因為Linux使用磁盤緩存，并不立即將資料寫到磁盤，而是間歇地回寫。這極大地改善了性能，但同時也意味著如果你只是關閉電源，Cache可能保留著大量資料，而磁盤上的數據可能不是一個全部的正在工作的文件系統（因為有些數據已經回寫到硬盤，而有些沒有）。

　　另一個不能直接關閉電源的原因是：在多任務系統中，后臺可能運行著很多東西，關閉電源可能損失慘重。使用正確的關機順序，可以保證所有的后臺進程得以保存它們的數據。

　　正常關閉Linux系統的命令是shutdown 。它通常使用兩種方法之一：

　　如果系統只有你一個用戶，使用shutdown 的通常方法是退出所有運行程序，從所有虛擬控制臺注銷，用root登錄（如果你已經是root，當然不必再注銷、登錄，但應該換到根目錄，以免由于卸載出現問題），然后運行命令shutdown -h now（雖然單用戶時一般不必要，但如果需要一個延時，用一個加號加一個表示分鐘的數目代替now）。

　　如果系統是多用戶，使用命令shutdown -h +time message。time是到系統停止的分鐘數，message是告知所有用戶系統關機原因的短信息。

　　# 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戶，系統將在10分鐘后關閉，他們最好保存資料，否則將丟失數據。警告將顯示在所有登錄的終端上，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 !!

　　警告在系統關閉前將自動重復數遍，隨著時間的流逝，間隔越來越短。當關閉系統真正開始時，所有文件系統（除了根）被卸載，所有用戶進程（如果有人還未注銷）被終止，守侯進程被關閉，所有東西都停下來。此后，init顯示一條資料告知你可以關掉電源了。有時（雖然在任何好的系統上極少出現），系統可能不能正常關閉。例如，內核紊亂、崩潰等不正常情況，可能無法鍵入任何命令，因此正常關機可能有些困難，這時只能直接關機。問題可能沒那么嚴重，比如，有人誤動了你的鍵盤，內核和update程序還在正常運行，等待一些時間可能使update有機會將緩沖Cache中的資料回存硬盤，然后再直接關機。

　　重新啟動就是完全關閉系統，關掉電源，然后再打開。簡單方法是用shutdown重新啟動系統而不是僅停止系統。這要使用shutdown的-r選項，例如命令shutdown -r now。許多Linux系統在按【Ctrl+Alt+Del】鍵時運行shutdown -r now。這是可設置的，比如在多用戶系統中設置一定的延時也許更好。如果是誰都能接觸到的系統，那么最好設置為【Ctrl+Alt+Del】無效。