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Linux的内核放在了哪里?/boot的启动目录一览

2023年1月27日 360点热度

GRUB 加载了内核之后,内核首先会再进行二次系统的自检,而不一定使用 BIOS 检测的硬件信息。这时内核终于开始替代 BIOS 接管 Linux 的启动过程了。

内核完成再次系统自检之后,开始采用动态的方式加载每个硬件的模块,这个动态模块大家可以想象成硬件的驱动(默认 Linux 硬件的驱动是不需要手工安装的,如果是重要的功能,则会直接编译到内核当中;如果是非重要的功能,比如硬件驱动会编译为模块,则在需要时由内核调用。不过嵌入式linux培训,如果没有被内核硬件,要想驱动linux内核启动流程,就需要手工安装个硬件的硬块了。具体的安装方法会在后续章节中介绍)。

那么,Linux 的内核到底放在了哪里呢?当然是 /boot 的启动目录中了,我们来看看这个目录下的内容吧。

[root@localhost ~]#ls /boot/

config-2.6.32-279.el6.i686

#内核的配置文件,内核编译时选择的功能与模块

efi

#可扩展固件接口linux内核启动流程,为英特尔为全新PC固件的体系结构、接口和服务提出的建议标准

grub

#启动引导程GTUB的数据目录

initramfe-2.6.32-279.el6.i686.img

#虚拟文件系统(CentOS 6.x 中用initramfs替代了initrd,但功能是一样的)

arm linux内核启动分析_linux内核启动过程分析_linux内核启动流程

lost+found

故boot分区的备份目录

symvers-2_6.32-279.el6.i686.gz

#模块符号信息

System.map-2.6.32-279.el6.i686

#内核功能和内存地址的对应列表

vmlinuz-2.6.32-279.el6.i686

#用于启动的Linux内核。这个文件是一个压缩的内核镜像

我们已经知道,Linux 会把不重要的功能编译成内核模块,在需要时再调用,从而保证了内核不会过大。在多数 Linux 中,都会把硬件的驱动程序编译为模块,这些模块保存在 /lib/modules 目录中。常见的 USB、SATA 和 SCSI 等硬盘设备的驱动linux移植,还有一些特殊的文件系统(如 LVM、RAID 等)的驱动,都是以模块的方式来保存的。

如果 Linux 安装在 IDE 硬盘之上,并且采用的是默认的 ext3/4 文件系统,那么内核启动后加载根分区和模块的加载都没有什么问题,系统会顺利启动。但是,如果 Linux 安装在 SCSI 硬盘之上,或者采用的是 LVM 文件系统,那么内核(内核载入内存是启动引导程序 GRUB 调用的,并不存在硬盘驱动不识别的问题)在加载根目录之前是需要加载 SCSI 硬盘或 LVM 文件系统的驱动的。

SCSI 硬盘和 LVM 文件系统的驱动都放在硬盘的 /lib/modules 目录中,既然内核没有办法识别 SCSI 硬盘或 LVM 文件系统,那怎么可能读取 /lib/modules 目录中的驱动呢?Linux 给出的解决办法是使用 initramfs 这个虚拟文件系统来处理这个问题。

initramfe虚拟文件系统CentOS 6.x 中使用 initramfs 虚拟文件系统取代了 CentOS 5.x 中的 initrd RAM Disk。它们的作用类似,可以通过启动引导程序加载到内存中,然后会解压缩并在内存中仿真成一个根目录,并且这个仿真的文件系统能够提供一个可执行程序,通过该程序来加载启动过程中所需的内核模块,比如 USB、SATA. SCSI 硬盘的驱动和 LVM、RAID 文件系统的驱动。

linux内核启动过程分析_linux内核启动流程_arm linux内核启动分析

也就是说,通过 initramfs 虚拟文件系统在内存中模拟出一个根目录,然后在这个模拟根目录中加载 SCSI 等硬件的驱动,就可以加载真正的根目录了,之后才能调用 Linux 的第一个进程 /sbin/init。

Initramfs 虚拟文件系统主要有以下优点:

其实大家只需要知道 initramfs 是为了在内核中建立一个模拟根目录,这个模拟根目录是为了可以调用 USB、SATA、SCSI、LVM、RAID 等硬盘接口或文件系统的驱动模块,加载了驱动模块后才可以加载真正的系统根目录。我们可以通过示意图 1 来表示这个过程。

arm linux内核启动分析_linux内核启动流程_linux内核启动过程分析

图 1 内核启动流程

那么既然 initramfs 是一个仿真根目录,那么我们是否可以看看这个仿真根目录中到底是什么样子的呢?当然可以,命令如下:

[root@localhost ~]# mkdir /tmp/initramfs

#建立测试目录

[root@localhost ~]# cp/boot/

initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img/tmp/initramfs/

#复制initramfs文件

[root@localhost ~]# cd /tmp/initramfs/

[root@localhost initramfs]# file

initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img

initramfe-2.6.32-279.el6.i686.img:gzip compressed

data,from Unix,last modified:

Wed Apr 10 21:49:34 2013, max compression

#查看文件类型,发现这个文件是一个使用gzip命令打包的压缩包

[root@localhost initramfs]# mv initramfs-2.6.32-279.el6.i686.imginitramfs-2.6.32-279.el6.i686.img.gz

#修改文件的扩展名为.gz

[root@localhost initramfs]# gunzip

initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img.gz

#解压缩

[root@localhost initramfs]# ls

linux内核启动过程分析_arm linux内核启动分析_linux内核启动流程

initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img

[root@localhost initramfs]# file

initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img

initramfe-2.6.32-279.el6.i686.img: ASCII cpio archive (SVR4withnoCRC)

#查看文件类型,使用cpio命令的压缩文件

[root@localhost initramfs]# cpio -ivcdu #解压缩

[root@localhost initramfs]#ll

总用量34512

drwxr-xr-x. 2 root root 4096 4月 2412:10 bin

drwxr-xr-x. 2 root root 4096 4 月 24 12:10 cmdline

drwxr-xr-x. 3 root root 4096 4月 24 12:10 dev

-rw-r--r--. 1 root root 19 4 月 24 12:10 dracut-004-283.el6

arm linux内核启动分析_linux内核启动过程分析_linux内核启动流程

drwxr-xr-x. 2 root root 4096 4 月 24 12:10 emergency

drwxr-xr-x. 7 root root 4096 4月 24 12:10 etc

-rwxr-xr-x. 1 root root 8962 4月 24 12:10 init

drwxr-xr-x. 2 root root 4096 4 月 24 12:10 initqueue

drwxr-xr-x. 2 root root 4096 4 月 24 12:10 initqueue-finished

drwxr-xr-x. 2 root root 4096 4 月 24 12:10 initqueue-settled

drwxr-xr-x. 2 root root 4096 4 月 24 12:10

initqueue-timeout

-rw-r--r--. 1 root root 35235328 4 月 24 12:09 initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img

drwxr-xr-x. 9 root root 4096 4月 2412:10 lib

…省略部分输出…

#这就是initramfs虚拟文件系统中的内容,和根目录是不是很像

本作品采用 知识共享署名 4.0 国际许可协议 进行许可
标签: linux文件系统 linux系统 根目录 硬盘 硬盘分区
最后更新:2023年1月27日

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