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  开机不是只要按一下电源钮而关机只要关掉电源钮就可以了吗?有何大学问?话是这样没错啦,但是由于 Linux 是一套多人多任务的操作系统,你难保你在关机时没有人在线上,如果你关机的时候碰巧一大群人在线上工作,那会让当时在线上工作的人马上断线的!那不是害死人了!一些资料可以无价之宝哩!另外,与 DOS 环境不同的是, Linux 在执行的时候,虽然你在画面上只会看到黑压压的一片,完全没有任何画面,但其实他是有很多的程序在背景底下执行的,例如邮件程序、浏览器主机程序等,你如果随便关机的话,是很容易伤害硬盘及数据传输的动作的!所以在 Linux 下关机可是一门大学问喔

  既然开机是很严肃的一件事,呵呵,那我们来了解一下整个开机的过程吧!好让大家比较容易发现开机过程里面发生错误的地方,与解决之道!不过,由于开机的过程中,那个 Boot Loader 使用的软件可能不一样,例如 Mandrake 9.0 已经同时提供 Lilo 与 Grub 这两个开机管理程序,虽然 lilo 与 grub 的激活过程或许有点不太相同,但是他的原理则都是一样的哩!这里我们先介绍较老牌的 Lilo 啰! Lilo 是什么?!简单的说,他是 LInux LOader 的缩写,就是 Linux 开机时候加载的咚咚就对了!这东西可是控制了你的多重开机的命脉!底下的篇幅会再分别介绍这两套开机管理程序!底下先开始来谈谈 Linux 是如何开机的呢?基本的流程为:

  1. 加载 BIOS 的硬件信息;

  2. 读取 MBR 的 Kernel Loader (亦即是 lilo, grub, spfdisk 等等)开机信息;

  3. 加载 Kernel 的操作系统核心信息;

  4. Kernel 执行 init 程序并取得 run-level 信息;

  5. init 执行 /etc/rc.d/rc.sysinit 档案;

  6. 激活核心的外挂式模块 (/etc/modules.conf);

  7. init 执行 run-level 的各个批次档( Scripts );

  8. init 执行 /etc/rc.d/rc.local 档案;

  9. 执行 /bin/login 程序;

  10. 登入之后开始以 Shell 控管主机。

  大概的流程就是上面写的那个样子啦,而每一个程序的内容主要是在干嘛呢?底下就分别来谈一谈吧!

  · 寻找 BIOS 加载硬件信息:

  稍微有 PC 硬件经验的人们大概都知道 BIOS ( Basic Input/Output Setup ) 的作用!他是第一个被加载计算机的资料!你主机的 CPU 资料、开机顺序、硬盘大小、芯片组工作状态、PnP 的开启与否、内存的时脉等等等...这都记录在 BIOS 当中!所以啦,开机之后,系统会先去找这个东西;

  · 可开机硬盘的 MBR 读取 Kernel loader:

  再来呢?呵呵!当然就是硬盘的开机资料啰!由于个人计算机的系统在读完 BIOS 之后,会先去读取第一个开机硬盘的第一个扇区(就是 master boot record, MBR 啰!),还记得这个 MBR 吗?嗄!忘记了?赶紧回到第二篇好好的再复习一遍ㄋㄟ?。而这个扇区主要就是在记录开机的信息!还记得上面提到的 Lilo 及 grub 吧?他的纪录就是在这里啰!所以啰,这个时候 Lilo 纪录的信息就会被读出来,系统并依 Lilo 的信息去不同的系统开机,这也就是多重开机设定的地方啦。

  好了,先再来回忆一下,如果你是以 grub 程序开机的话,那么在开机的时候会显示什么资料呢?呵呵!会显示蛮多的开机选单,没错?就是『选单』,然后选择了你的选择项目之后,系统就会跑到该扇区去读取该操作系统的核心啰!呵呵!所以一个好的 boot loader 会具有两个功能,就是:

  o 选单功能 ( menu )

  o 指向功能 ( pointer )

  那么为何要有 loader 呢?我想,我们得先来探讨一下这个话题才行!要探讨之前先来了解一下,晓不晓得 Windows 与 Linux 的档案格式一不一样?!呵呵!当然不一样对不对,好了,那么再来说一说,请问,你的计算机怎么知道你的硬盘的资料是什么系统?哈哈!那就是 loader 的主要功能啰!在你能使用系统之前,一定需要加载核心对吧!?但是怎样让你的硬件认识核心呢?那就是 kernel loader 的主要功能了!所以这里需要提出的是, Linux 的 loader ( lilo 或 grub ) 是可以认识 windows 的核心档案的,但是 Windows 的 loader 却不认识 Linux 的核心档案,因此,作为一个多重开机的设定 loader ,就无法使用 Windows 所提供的 loader 啰!由于需要让系统认识你的 kernel ,因此,就需要 kernel loader 啦!这样想就对啦!

  · 加载核心( Kernel ):

  好了,等我们在 grub 的选单中选择了 Linux 这个系统,然后主机跑到 Linux 所在的硬盘之下,就开始将他的核心加载啰。在 Linux 的系统下,通常开机的核心都摆在 /boot 底下,因此,这个时候的 boot loader 就会到 /boot 去寻找相关的核心。我们的 kernel 名称通常就是 /boot/vmlinuz-xxxx 的格式,目前 Mandrake 9.0 的核心版本为 2.4.19,而 Mandrake 自行释出的版本为 2.4.19-16mdk ,所以,使用 uname –r 会出现 2.4.19-16mdk 呦!然后 MDK 9.0 预设核心档案就是: /boot/vmlinuz-2.4.19-16mdk 这一个!好了,加载这个档案再往下继续吧!

  · 核心执行 init 并由 /etc/inittab 取得系统登入状态:

  核心加载之后,由核心执行的第一个程序就是 /sbin/init 啰!而这个程序第一个目标当然就是确定主机是要以怎样的情况登入!这个时候就必须要以 /sbin/init 来加载 /etc/inittab 的信息啦!而 Linux 共有几种登入模式呢?嗯!这里似乎有需要说明一下 Linux 有哪些登入的状态!如果你进入 Linux 的 /etc/inittab 档案的话( 可以使用 vi 啦 ),你应该会看到如下的信息:

  [root @test /root]# vi /etc/inittab #  0 - halt (Do NOT set initdefault to this) 关机 #  1 - Single user mode 单人使用(系统有问题时候的登入状况) #  2 - Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not have networking) 多人但无网络 #  3 - Full multiuser mode 文字界面登入的多人系统 #  4 - unused 系统保留 #  5 - X11  X-Windows 图形界面登入的多人系统 #  6 - reboot (Do NOT set initdefault to this) 重新开机 # id:3:initdefault:

  ·

  上面显示的就是目前可以登入的状态了(就是 run-level 啦!),共有 0?6 的登入状态,其中,我们比较常使用的是 3 与 5 , 因为我们需要 Linux 是多人多任务的情况,而较常登入的状态就是文字与图形界面啦!所以这里需要设定成 3 或者是 5 ,千万不要设定成 0 或者是 6 喔!不然系统会一直直接重新开机或者是直接关机....预设的系统登入在上面这个表格的最底下一行纪录着!就是『id:3:initdefault 』那一行!注意喔!因为 VBird 预设是以文字界面来登入,所以才会是 3 ,如果你要改成图形界面登入的话(请确定你的 X-windows 没有问题),那么就将 /etc/inittab 里面的上面那一行,将 3 改成 5 即可啰!

  那么什么是『单人维护模式 ( run-level 为 1 )』?如果你有玩过 Windows 的话,那么你在开机的时候如果按下 F8 时,不是会出现一些什么『安全模式』啦、『正常开机』啦或『 MS-DOS 模式』等等的进入 Windows 的状态吗?尤其是当你不正常关机的时候, Windows 预设就会以『安全模式』来激活 Windows 啰!Windows 的『安全模式』几乎不加载一些复杂的模块,让你的 Windows 一定可以开机成功!那么 Linux 的维护模式状态即是使用单人模式( 就是 run_level 为 1 啦!)所以说, Linux 的登入情况是如何呢?呵呵!没错,就是在这里加载的啦!

  · init 的第一个执行内容 /etc/rc.d/rc.sysinit :

  确定了登入状态之后,再来当然就是需要将主机的信息给他读进去 Linux 系统啰!而 Linux 系统的第一个资料内容就是 /etc/rc.d/sysinit 这个档案啦!如果你有空进入这个档案去看看的话,会发现这个档案的内容包括了==>设定预设路径( PATH )、设定主机名称、执行 /etc/sysconfig/network 所记录的网络信息、挂载 /proc 这个保存在内存当中的主机基本讯息、以及其它几个 Linux 操作系统最基本的几个信息!大抵来说,他的基本工作是:

  1. 设定预设路径:( PATH )

  2. 设定网络状态:系统会再去读取 /etc/sysconfig/network,并将该档案内的资料,如 NETWORKING, FORWARD_IPV4, HOSTNAME, DOMAINNAME, GATEWARY, GATEWAYDEV 等等的设定读入系统中。

  3. 激活系统的置换空间(简单的可以想成是虚拟内存): swapping

  4. 检查档案系统:这个时候系统会去检查一些可能会存在的目录,例如 /fsckoptions 与 /forcfsck 及 /fastboot 等等的目录,当你的系统有不正常关机的现象时(例如突然的断电等等),那么 Linux 将会自动的强制去检查 root 的档案系统 ( checking root filesystems )。简单的想一想,就好象是 Windows 系统下,当你不正常关机时,在开机的过程中就会出现扫瞄硬盘的情况相同啦!

  5. 周边设定与系统设定的参数 ( /proc ):在 Linux 或者是 Unix 系统中,你会在根目录中发现一个很奇怪的扇区,那就是 /proc 啰!其实这个目录是记录在内存当中的,每次开机的时候就会被建置起来。他的主要功能是记录主机的一些接口设备的最新资料状况!例如网络周边啦、输入输出周边啦等等的。没事的话,不要到里面乱砍喔!会有问题

  6. 设定 Plug and Play ( PNP )的一些参数资料;

  7. 清除 /etc/mtab ;

  8. mount root 及 /proc 档案系统 :好了,将一些资料都设定好之后,当然就是需要将资料写下来啰!这个时候就会将 root 与 /proc 资料给他 mount 上档案系统啦!

  9. 决定是否使用模块, 加载模块

  10. 检查档案系统 :与前面相同的,当前面的 /fastboot 检查的旗标开启之后,就会以 fsck 检查你的其它扇区啰! ( 使用 fsck )

  11. 挂上其它档案系统

  12. 设定 console 字型

  13. 打开 quota

  14. 清除不必要的档案, 如 lock, pid

  15. 设定 clock

  16. serial port 初始化

  17. 将开机讯息经由 dmesg 放入 /var/log/dmesg 中

  如此一来,在 /etc/rc.d/rc.sysinit 就已经将基本的系统设定资料都写好了,也将系统的资料设定完整!而如果你想要知道到底开机的过程中发生了什么事情呢?那么就使用第十六章学会的 dmesg 就可以知道啰

  · 激活核心的外挂式模块 (/etc/modules.conf):

  由于我们的核心越来越聪明,所以呢,我们可以选择使用模块的型态 ( 这个在后面也会继续说明 ) 来进行驱动程序的加载!那么如果系统原本找不到的模块 ( 例如早期的 via-rhine 芯片组 ) 就可以在这个档案里面 /etc/modules.conf 写入呢!

  · init 执行 run-level 的各个 scripts :

  由于不同的 run-level 所需要加载的模块并不相同,所以系统早就为不同的 run-level 设定了一些批次档( scripts )来做这件事啰!而 run-level 早就在前面的时候以 /etc/inittab 当中取得啰!好了,如果你知道如何进入到 /etc/rc.d 的目录中的话,那么你将会看到该目录下应该有八个目录跟三个档案,目录 rc0.d ~ rc6.d 分别代表了各个 run-level 的 scripts !而在这些目录中的档案都是以 S 及 K ( 大写 ) 为开头的档案,并接两位数的数字与该服务的名称所组合而成的!如下所示为 Mandrake 9.0 的 /etc/rc.d/rc3.d 的内容:

  [root @test /root]# ll /etc/rc.d/rc3.d total 0 lrwxr-xr-x1 root root  16 Oct 19 11:05 K55routed -> ../init.d/routed* lrwxr-xr-x1 root root  18 Oct 19 10:58 S03iptables -> ../init.d/iptables* lrwxr-xr-x1 root root  17 Oct 19 11:26 S10network -> ../init.d/network* lrwxr-xr-x1 root root  16 Oct 19 11:26 S12syslog -> ../init.d/syslog* lrwxr-xr-x1 root root  16 Oct 19 11:26 S20random -> ../init.d/random* lrwxrwxrwx1 root root  13 Oct 28 15:22 S40atd -> ../init.d/atd* lrwxr-xr-x1 root root  19 Oct 19 10:59 S40saslauthd -> ../init.d/saslauthd* lrwxrwxrwx1 root root  14 Oct 19 21:28 S55ntpd -> ../init.d/ntpd* lrwxrwxrwx1 root root  14 Oct 19 12:11 S55sshd -> ../init.d/sshd* lrwxrwxrwx1 root root  16 Oct 19 12:00 S56xinetd -> ../init.d/xinetd* lrwxr-xr-x1 root root  18 Oct 19 11:26 S75keytable -> ../init.d/keytable* lrwxr-xr-x1 root root  17 Oct 19 11:12 S80prelude -> ../init.d/prelude* lrwxr-xr-x1 root root  17 Oct 19 11:03 S85numlock -> ../init.d/numlock* lrwxr-xr-x1 root root  18 Oct 19 11:35 S89internet -> ../init.d/internet* lrwxr-xr-x1 root root  15 Oct 19 11:26 S90crond -> ../init.d/crond* lrwxr-xr-x1 root root  17 Oct 19 11:26 S95kheader -> ../init.d/kheader* lrwxr-xr-x1 root root  14 Oct 19 11:38 S99adsl -> ../init.d/adsl* lrwxr-xr-x1 root root  19 Oct 19 11:04 S99linuxconf -> ../init.d/linuxconf* lrwxr-xr-x1 root root  11 Oct 19 10:41 S99local -> ../rc.local*

  ·

  在这个目录下的档案都是连结档,均指向到 /etc/rc.d/init.d 这个目录下,而这个 /etc/rc.d/init.d 目录则是以 Linux 的 rpm 安装方法时,设定一些服务的激活目录。举个例子来说,如果你要重新激活 sendmail 的话,而且你的 sendmail 是以 rpm 来安装的,那么下达 /etc/rc.d/init.d/sendmail restart 就可以直接激活 sendmail 啰!所以你即可知道 /etc/rc.d/init.d 里面档案的主要功能!因此,当你的 run-level 内的 scripts 要激活哪写服务呢,呵呵!就将档案连结到该 init.d 目录下的档案并加以激活即可啰!也就是说『当你以 文字模式 ( run-level=3 ) 激活 Linux 时,你的系统在经过 BIOS、 MBR、 Kernel、 init、/etc/rc.d/rc.sysinit 之后,就会进入 /etc/rc.d/rc3.d 来激活一些服务』啰!不过,需要注意的是,在 rc3.d (或其它目录下 rc0.d ~ rc6.d )目录中 S 开头的档案为执行该服务, K 为开头的档案则是杀掉该服务的意思。那么那些数字代表的意义为何?那就是激活的顺序啦!例如S12syslog 会比S90crond 更早被执行呢!那么为什么要有这些顺序呢?这是有原因的!例如您的主机有要激活 WWW 好了,那么您的网络设定应该要先激活才对吧!所以啰,如果 WWW 先激活,才驱动网络,那么 WWW 自然就一定起不来啦!所以各项服务的激活顺序也是相当重要的!目前 Mandrake 当中,可以使用 chkconfig 来设定开机要激活的服务选项呢!

  · init 执行 /etc/rc.d/rc.local

  在 DOS 或 Windows 的系统中,对于 autoexec.bat 与 config.sys 这两个档案您应该不陌生吧?!这两个档案是 DOS 或 Windows 在完成开机之后,第一个要去读取的内容!那么 Linux 有没有该档案?!有的!在 Linux 系统执行完了大部分的开机程序之后,接着下来就是要执行你的 Linux 主机的个人化设定啰!举个例子来说,由于 Red Hat 7.2 预设是将 CDROM 视为一个模块激活的装置,因此你的 cdrom 将必须要加载两个模块之后才能使用,分别是 modprobe cdrom, modprobe ide-cd 这两个指令!而如果你想每次都使用 cdrom 的话,那么你每次开机都必须记得手动加载这两个模块!粉累耶....这个时候就可以将这两行指令加入到 /etc/rc.d/rc.local 当中去啰!也就是说,不论你有什么需要在开机的时候写进去的指令,都可以在这里写入喔! ( 通常为了避免麻烦,我们都将开机完之后必须要做的几件事情,例如激活 NAT 主机的命令,使用 tarball 安装的一些软件的激活指令都写在这个档案来,那么系统开机完成之后,你所需要执行的指令也都执行完毕啰!)

  前面的步骤都被主机执行之后,开机的程序就已经完全的激活完毕了!也就是说,如果你已经有网络的服务激活的话(通常在 /etc/rc.d/init.d 时就加载啰),那么你的主机已经在 Internet 上面提供服务了!所以根本就不需要你登入 Linux 系统你的主机也能正确的提供相关的服务喔!

  · 开机设定档 /etc/sysconfig

  不过,在开机的过程中,到底使用了多少设定档呢?呵呵!使用最多的设定档大多放置在 /etc/sysconfig 这个目录底下呢!来看一下 Mandrake 9.0 在这个设定档底下有哪些东西?

  [root @test root]# ll /etc/sysconfig total 100 -rw-r--r--1 root root 511 Sep 19 17:48 alsa -rw-r--r--1 root root 239 Sep 19 17:48 autofsck -rwxr-xr-x1 root root  41 Oct 19 11:39 autologin* -rwxr-xr-x1 root root  36 Oct 19 11:35 clock* drwxr-xr-x4 root root 4096 Oct 19 11:27 console/ -rw-------1 root root  35 Oct 19 11:35 drakconnect -rw-------1 root root  29 Oct 19 11:35 drakconnect.adsl_pppoe -rw-------1 root root 363 Oct 19 11:35 drakconnect.netc -rwxr-xr-x1 root root 275 Oct 19 11:47 i18n* -rw-r--r--1 root root 952 Sep 19 17:47 init -rw-r--r--1 root root 1407 Sep 19 17:48 installkernel -rwxr-xr-x  1 root root 446 Aug 26 23:37 ipvsadm* -rwxr-xr-x1 root root  39 Oct 19 11:27 keyboard* -rwxr-xr-x1 root root 114 Oct 18 11:43 mouse* -rwxr-xr-x1 root root  53 Oct 19 11:39 msec* -rw-r--r--1 root root0 Sep 17 22:16 msec.rpmnew -rwxr-xr-x1 root root 100 Oct 19 13:35 network* drwxr-xr-x5 root root 4096 Oct 19 10:41 networking/ drwxr-xr-x2 root root 4096 Oct 19 13:36 network-scripts/ -rwxr-xr-x1 root root  10 Oct 19 11:26 pcmcia* -rw-r--r--1 root root 153 Jul 25 2000 rawdevices -rw-r--r--1 root root 336 Jul 26 20:35 saslauthd -rw-r--r--1 root root 455 Aug 14 09:30 syslog -rwxr-xr-x1 root root  56 Oct 19 11:39 system* -rw-r--r--1 root root 337 Sep 19 17:48 usb -rw-r--r--1 root root  41 Aug 22 18:11 xinetd

  ·

  上面具有黄色字体的哪几个项目尤其重要!

  o clock 在设定我们 Linux 主机的时区,可以使用格林威治时间,也就是标准时间,也可以使用台湾的本地时间 ( local );

  o i18n 在设定一些语系的使用方面,例如最麻烦的文字接口下的日期显示问题!如果您是以中文安装的,那么预设语系会被选择 big5 ,所以在纯文字接口之下,你的档案日期显示就会呈现乱码!这个时候就需要更改一下这里啦!更动这个 i18n 的档案,将里面的 LC_TIME 改成 en 即可!!

  o Keyboard 与 mouse 就是在设定键盘与鼠标的形式;

  o network 可以设定主机名称,以及 GATEWAY 这两个重要信息呢!

  o 至于 network-scripts 里面的档案,则是主要用在设定网络卡~这部份我们在网络架设篇才再次提到!

  总之,这个目录下的档案都是很重要的啦!

  变换预设的登入模式

  刚刚在上面说了登入主机的方式最少有六种,不过常使用的是 run-level 3 的文字接口模式与 run-level 5 的图形接口模式!如果你在安装的过程中选择了文字接口登入,但是后来却想以图形接口登入系统,应该怎么做?!简单的很!就直接修改 /etc/inittab 这个档案的内容即可!如何做呢?!以 vi 或者是其它的文书编辑软件,进入 /etc/inittab 这个档案,档案的内容有点像这样:

  # Default runlevel. The runlevels used by Mandrake Linux are: #  0 - halt (Do NOT set initdefault to this) #  1 - Single user mode #  2 - Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not have networking) #  3 - Full multiuser mode #  4 - unused #  5 - X11 #  6 - reboot (Do NOT set initdefault to this) # id:3:initdefault: # System initialization. si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0 l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1 l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2 l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3 l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4 l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5 l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6 # Things to run in every runlevel. ud::once:/sbin/update # Trap CTRL-ALT-DELETE ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now # Run gettys in standard runlevels 1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1 2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2 3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3 4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4 5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5 6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6

  在上面的资料中,将 id:3:initdefault: 里头的 3 改成 5 ,那么在下次的登入时就会变成是图形接口啰!同理,要由图形接口变成文字接口来登入时,也是将上面那行改成 3 即可!此外,不知道您有没有经验,在你的 Linux 主机当中, Linux 共提供了六个终端机接口与 一 个图形接口的登入点,你可以按下 『 Ctrl 』+ 『 Alt』 加上『F1』 ~ 『F6』 功能键 来变换不同的文字接口登入点!至于图形接口则仅使用于『 Ctrl + Alt + F7 』这一个喔!不过,如果你只想要提供四个文字接口呢?该如何是好?!呵呵!只要将上面的最后两行删掉,只剩下 1:2345:....至 4:2345:...,只剩下这四行然后重新开机之后,你的 F5 与 F6 功能键的作用就会消失啰!就这么简单啦!不过,需要注意的是,图形接口只有一个,当你使用图形接口登入时,那么将直接进入 tty7 那一个图形接口的登入屏幕喔!而当你在 tty1 输入 startx 激活 X-Windows 时,你的控制权将会跑到 tty7 (就是在 F7 功能键),此时,若您的 X-windows 挂了!那么直接按下『 Ctrl + Alt + F1 』 回到 tty1 之后,直接删除该 X-Windows 的程序即可关闭 X-Windows 啰!很不错吧!

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