Внутреннее устройство Linux
Шрифт:
Freeing unused kernel memory: 740k freed
Write protecting the kernel text: 5820k
Write protecting the kernel read-only data: 2376k
NX-protecting the kernel data: 4420k
Вы можете также увидеть сообщение о том, что в данный момент происходит монтирование корневой файловой системы.
примечание
Можете спокойно переходить к главе 6, чтобы узнать об особенностях запуска пространства пользователя и команде init, которую ядро запускает в качестве первого процесса. Далее в данной главе приводятся подробности запуска ядра.
5.3. Параметры
При запуске ядра Linux загрузчик передает ему набор текстовых параметров ядра, которые говорят ядру о том, как оно должно быть запущено. Эти параметры описывают различные варианты действий, такие как, например, величина выполняемого ядром диагностического вывода и варианты настроек, зависящие от драйверов устройств.
Параметры ядра при загрузке вашей системы можно увидеть в файле /proc/cmdline:
$ cat /proc/cmdline
BOOT_IMAGE=/boot/vmlinuz-3.2.0-67-generic-pae root=UUID=70ccd6e7-6ae6-44f6-
812c-51aab8036d29 ro quiet splash vt.handoff=7
Эти параметры являются либо простыми однословными флагами, вроде ro и quiet, либо парами key=value, например vt.handoff=7. Многие из этих параметров не являются существенными, например флаг splash, отвечающий за отображение экрана загрузки. Действительно важным является параметр root. Он задает местоположение корневой файловой системы, без него ядро не может отыскать команду init, а следовательно, и выполнить запуск пространства пользователя.
Корневая файловая система может быть определена как файл устройства, например так:
root=/dev/sda1
Однако в большинстве современных ПК более распространенным является применение идентификаторов UUID (см. подраздел 4.2.4):
root=UUID=70ccd6e7-6ae6-44f6-812c-51aab8036d29
Параметр ro стандартен; он указывает ядру на то, что корневую файловую систему при запуске пространства пользователя следует монтировать в режиме «только чтение». Этот режим гарантирует возможность безопасной проверки корневой файловой системы с помощью команды fsck. По окончании проверки процесс загрузки выполняет повторное монтирование корневой файловой системы в режиме «чтение-запись».
При обнаружении какого-либо непонятного параметра ядро Linux сохраняет его, а затем передает команде init при выполнении запуска пространства пользователя. Например, если вы добавите к параметрам ядра флаг -s, оно передаст его команде init, и это будет означать, что запуск следует выполнить в режиме одиночного пользователя.
Теперь рассмотрим механику того, как загрузчики системы запускают ядро.
5.4. Загрузчики системы
В начале процесса загрузки, до запуска ядра и команды init, загрузчик системы запускает ядро. Задача загрузчика системы выглядит просто: он загружает ядро в память, а затем запускает его с определенными параметрами. Рассмотрим вопросы, на которые должен ответить загрузчик системы.
• Где находится ядро?
• Какие параметры ядра должны быть переданы ему при запуске?
Ответ (как правило) такой: ядро и его параметры обычно располагаются в корневой файловой системе. Кажется, что параметры
Начнем разбираться с драйверами. На персональных компьютерах загрузчики системы используют систему BIOS или интерфейс UEFI, чтобы получить доступ к дискам. Практически все дисковые аппаратные средства снабжаются прошивками, которые позволяют системе BIOS получать доступ к присоединенным устройствам хранения с помощью блочной адресации LBA (Linear Block Addressing). Хотя производительность этого режима невысока, он все же позволяет получить универсальный доступ к дискам. Загрузчики системы часто являются единственными программами, которые используют систему BIOS для доступа к дискам; ядро применяет собственные высокопроизводительные драйверы.
Вопрос о файловой системе более сложен. Многие современные загрузчики системы способны читать таблицы разделов, а также имеют встроенную поддержку доступа к файловым системам в режиме «только чтение». Следовательно, они могут находить и читать файлы. Такая возможность значительно облегчает динамическую конфигурацию и улучшение загрузчика системы. Загрузчики системы Linux не всегда обладали этой возможностью; без нее настройка загрузчика была намного более сложной.
5.4.1. Задачи загрузчика системы
Основные функции загрузчика системы Linux содержат следующие возможности:
• выбор среди нескольких ядер;
• переключение между наборами параметров ядра;
• разрешение ручного переопределения и редактирование имен образов ядра и его параметров пользователем (например, чтобы войти в режим одиночного пользователя);
• поддержка загрузки других операционных систем.
Загрузчики системы стали более сложными по сравнению с начальными вариантами ядра Linux. Появились такие функции, как история и меню, однако главной потребностью всегда остается гибкость образа ядра и выбор его параметров. Интересным фактом является то, что некоторые возможности были ослаблены. Поскольку теперь вы можете, например, выполнять аварийную или восстановительную загрузку частично или полностью с USB-накопителя, вам, вероятно, не придется беспокоиться о том, чтобы вручную вводить параметры ядра или переходить в режим одиночного пользователя. К тому же современные загрузчики предлагают больше возможностей, чем когда-либо ранее. Это может быть чрезвычайно удобно, если вы разрабатываете пользовательское ядро или желаете настроить параметры.
5.4.2. Общий обзор загрузчиков системы
Приведем перечень основных загрузчиков системы, которые могут вам встретиться, в порядке их популярности:
• GRUB — почти универсальный стандарт для систем Linux;
• LILO — один из первых загрузчиков системы Linux. Версия ELILO предназначена для интерфейса UEFI;
• SYSLINUX — может быть настроен для запуска в множестве различных типов файловых систем;