linux内核的文件组织形式

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前言

讲了Linux内核的一些文件组织管理

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1. Linux内核体系结构

2. 内核引导与启动

BIOS/OF

• 加电后处理器首先访问通常位于只读内存（一般是Flash ROM或仅仅是Flash）中的某一地址。
• BIOS（基本输入输出）是x86系统加电后最先运行的代码。引导系统并与硬件相关的系统初始化代码。
• Open Firmware是PPC（PowerPC）系统加电后最先运行的代码。

BIOS功能

• 自检及初始化程序；
  自检，对CPU，640K基本内存，1M以上的扩展内存，ROM，主板，CMOS存储器等进行测试。
  初始化，包括创建中断向量、设置寄存器等。
  引导程序 ，引导DOS或Linux等操作系统。
• 硬件中断处理；系统在加电引导机器时，要读取CMOS信息，用来初始化机器各个部件的状态。
• 程序服务请求；程序服务处理程序主要是为应用程序和操作系统服务，这些服务主要与输入输出设备有关，例如读磁盘、文件输出到打印机等。

引导装入程序（Boot Loaders）

• 格式化磁盘时，会创建主引导记录（MBR），该记录存储在引导设备的第一个扇区（0扇区、0磁道、0磁头）。包含：
• 一个小程序
• 一张四入口点的分区表
• 结束标识符（0XAA55），用来做MBR的有效性检测。
• Boot loader
  识别操作系统的文件格式，并根据已加载内核到内存中去执行。

BIOS 与boot loader及内核加载流程

GNU GRUB

GRUB（Grand Unified Bootloader)，基于x86的引导装入程序，用来加载Linux。

• GNU GRUB（GRand Unified Bootloader简称“GRUB”）是一个来自GNU项目的多操作系统启动程序。
• GRUB允许用户可以在计算机内同时拥有多个操作系统，并在计算机启动时选择希望运行的操作系统。
• GRUB可用于选择操作系统分区上的不同内核，也可用于向这些内核传递启动参数。

GRUB2

• GRUB2（GRand Unified Bootloader, Version 2）是GRUB的第二版。

• GRUB目前已经不再继续开发，只是修正存在的错误。

• 官方的说法是GRUB的编码实在太烂，以至于没法进行维护升级了，所以重新从零开发了新的GRUB2，从此以后原来的GRUB就叫做GRUB Legacy了。

• GRUB2对GRUB2的接口进行了完整地重写，并且采用了清晰的架构和模块化的布局。

• 目前大部分都采用GRUB2作为内核引导管理器。

• 操作系统必须有loader才有办法加载该OS的内核。但还是MBR是整个硬盘第一个扇区中的一个区块，大小400多B。如何存储loader的数据？

• Stage1 ：执行Boot Loader的主程序
  MBR或启动扇区仅安装boot loader的最小主程序

• Stage2：主程序加载配置文件
  通过boot loader加载所有配置文件与相关的环境文件 ( ls –l /boot/grub2)

总结

Linux内核的文件组织形式