从GRUB到内核 从内核到根文件系统

按下电源，咔一下，电脑启动啦，接着BIOS的画面出来啦，不一会，GRUB的界面出来，然后就是一行接一行的字符在黑屏上闪动，不时地有OK的字样出现.呵呵，不要走神哈，该输入用户名和密码啦，….成功地进入了系统，这算是系统启动完成啦。那么这个过程到底有什么事情发生啦，哪些值得我们学习呢？本文就以linux 开机为线索，讲述引导器，内核，根文件系统的关系。

1）引导器

这个是大家所熟知的吧，linux下常用的就有:grub,这是当今主流啦；lilo，这啊，曾经风光过，现在让grub接了重任；syslinux这是个轻量级的引导器，一般在光盘，ＵＳＢ上做引导器，做个liveUSB的应该很清楚哦，无盘启动的应用中也能找到它的身影.

引导器的主要功能就是找到内核(vmlinuz),然后把它载入内存，当然还有initrd啦，以ＧＲＵＢ为例，在我的系统(centos5.2)里是这么写的:

1. ＃/boot/grub/menu.lst 
2. title Centos 5.2 kernel-2.6.18-92.1.17.el5 
3. root (hd0,7) 
4. kernel /vmlinuz-2.6.18-92.1.17.el5 root=/dev/VolGroup00/LogVol00 
5. initrd /initrd-2.6.18-92.1.17.el5.img 
6. boot 

在这明确了内核的位置,并向内核传递了一些参数,initrd扮了一个很重要的角色,负责在内核访问根文件系统前加载驱动。

２）内核

一个完整的内核就是由内核源码产生的,在这kernel.org 能找到源码，压缩后有５０Ｍ左右，解开后有好几百Ｍ呢，我们可以重新编译源码来更新我们已有的内核，以提高性能和兼容能力。那么这个源码经编译后产出了哪些东东呢，出以我的机子为例：

A)内核部分，在/boot分区下

1. /boot/initrd-2.6.18-92.1.17.el5.img 
2. /boot/System.map-2.6.18-92.1.17.el5…………….这是符号表，函数与地址的映射关系 
3. /boot/vmlinuz-2.6.18-92.1.17.el5 
4. /boot/config-2.6.18-92.1.17.el5………………………..内核的配置文件，由make xconfig命令产生的 

B)内核模块部分,在/lib/modules/2.6.18-92.1.17.el5目录下,2.6.18-92.1.17.el5这是版本号,每一个人的机子上可能会不同,所有模块都在这,还有它们之间的依赖关系

1. [root@xx 2.6.18-92.1.17.el5]# pwd 
2. /lib/modules/2.6.18-92.1.17.el5 
3. [root@xx 2.6.18-92.1.17.el5]# ls -l 
4. 总计 1128 
5. lrwxrwxrwx 1 root root 48 11-11 20:14 build -> ../../../usr/src/kernels/2.6.18-92.1.17.el5-i686 
6. drwxr-xr-x 2 root root 4096 11-05 03:09 extra 
7. drwxr-xr-x 10 root root 4096 11-11 20:28 kernel　……………………………内核模块就中此目录 
8. drwxr-xr-x 2 root root 4096 11-13 14:50 misc 
9. -rw-r–r– 1 root root 252332 11-13 14:50 modules.alias 
10. -rw-r–r– 1 root root 69 11-13 14:50 modules.ccwmap 
11. -rw-r–r– 1 root root 209702 11-13 14:50 modules.dep………………….模块间的依赖关系 
12. -rw-r–r– 1 root root 147 11-13 14:50 modules.ieee1394map 
13. -rw-r–r– 1 root root 375 11-13 14:50 modules.inputmap 
14. -rw-r–r– 1 root root 2314 11-13 14:50 modules.isapnpmap 
15. -rw-r–r– 1 root root 74 11-13 14:50 modules.ofmap 
16. -rw-r–r– 1 root root 191108 11-13 14:50 modules.pcimap……………….物理设备与内核模块的对应关系 
17. -rw-r–r– 1 root root 589 11-13 14:50 modules.seriomap 
18. -rw-r–r– 1 root root 105259 11-13 14:50 modules.symbols 
19. -rw-r–r– 1 root root 322731 11-13 14:50 modules.usbmap 
20. lrwxrwxrwx 1 root root 5 11-11 20:14 source -> build 
21. drwxr-xr-x 2 root root 4096 11-05 03:09 updates 
22. drwxr-xr-x 4 root root 4096 11-11 20:14 weak-updates 

注意source,build这两个目录,在装显卡驱动时就认识它们俩了吧.

Ｃ）头文件及相关的内核配置文件

/usr/src/kernels/2.6.18-92.1.17.el5-i686,在构造或者是编译相关内核模块就要用到这个地方的文件，在安装显卡驱动的时候就是这个目录下的东东，有没有什么映象啊,为什么呢？当然是想看看3D桌面啦,是不是啊。。。。

1. [root@xx 2.6.18-92.1.17.el5-i686]# pwd 
2. /usr/src/kernels/2.6.18-92.1.17.el5-i686 
3. [root@xx 2.6.18-92.1.17.el5-i686]# ls 
4. arch drivers init kernel mm net sound 
5. block fs ipc lib Module.kabi scripts symsets-2.6.18-92.1.17.el5.tar.gz 
6. crypto include kabi_whitelist Makefile Module.symvers security usr 

头文件在include目录下

３）根文件系统

根文件系统很熟悉撒,开机后进入的系统就在根文件系统里,有/boot,/usr,/bin,/var等等,引导器,内核,根文件系统,有了一个大概的映象了,现在就说说它们之事有一些事儿.

引导器找内核,如ＧＲＵＢ它自代了一点驱动可以读内核所处的文件系统,如syslinux它是通过扇区地址找到的内核,initrd内有个名叫linuxrc或init的可执行文件(shell脚本也可以),提供一个虚根环境,加载硬盘驱动,读取根文件系统,为内核换根(从虚根环境到根文件系统)做个物质准备,内核换到根文件系统后,以前的虚根环境被umount掉啦,至此内核就可加载它所需要的内核模块啦,然后系统就启动啦.