Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- linux_loading_process [2024/09/18 13:48] – uf4n
+++ linux_loading_process [2024/09/18 14:08] (current) – uf4n
@@ Line 7: / Line 7: @@
 ===== Master Boot Record =====
-. MBR находится на первом секторе загрузочного диска, её объём
+MBR находится на первом секторе загрузочного диска, её объём
 составляет 512 байт. Она состоит из трёх компонентов:
   - Первичный загрузчик, размещённый в первых 446 байтах.
@@ Line 43: / Line 43: @@
 ====== GRUB ======
-GRUB (GRand Unified Bootloader) использует несколько отличную от
+GRUB (GRand Unified Bootloader) использует несколько отличную от LILO схему загрузки. Вторичный загрузчик хранится не в каком-то файле, а в не используемом системой пространстве. Обычно это весь остаток от первой дорожки диска. Первые 512 байт занимает MBR, 31744 байта вторичный загрузчик. Если места для полноценного вторичного загрузчика там недостаточно, туда помещается маленький загрузчик промежуточного этапа, «полуторный», состоящий из драйвера файловой системы и инструкций для вызова настоящего, большого, вторичного загрузчика. Благодаря такой организации GRUB поддерживает большинство файловых систем (FAT и FAT32, ext2fs и ext3fs, ReiserFS, XFS, BSD FFS), понимает большинство форматов исполняемых файлов и изменения в конфигурационном файле вступают в силу сразу же, без прописывания их в специальном месте специальной утилитой. Также, как и LILO, GRUB
-LILO схему загрузки. Вторичный загрузчик хранится не в каком-то файле,
+загружает в оперативную память ядро и initrd, затем передаёт управление ядру.
-а в не используемом системой пространстве. Обычно это весь остаток от
-первой дорожки диска. Первые 512 байт занимает MBR, 31744 байта
-вторичный загрузчик. Если места для полноценного вторичного загрузчика
-там недостаточно, туда помещается маленький загрузчик промежуточного
-этапа, «полуторный», состоящий из драйвера файловой системы и
-инструкций для вызова настоящего, большого, вторичного
-загрузчика. Благодаря такой организации GRUB поддерживает большинство
-файловых систем (FAT и FAT32, ext2fs и ext3fs, ReiserFS, XFS, BSD
-FFS), понимает большинство форматов исполняемых файлов и изменения в
-конфигурационном файле вступают в силу сразу же, без прописывания их в
-специальном месте специальной утилитой. Также, как и LILO, GRUB
-загружает в оперативную память ядро и initrd, затем передаёт
-управление ядру.
+====== Распаковка и инициализация ядра в оперативной памяти ======
-. Ядро после загрузки в оперативную память ещё не в состоянии полной
+. Ядро после загрузки в оперативную память ещё не в состоянии полной готовности. Загрузчик выгружает с диска только заархивированный образ ядра - vmlinuz. Он состоит из трёх частей:
-готовности. Загрузчик выгружает с диска только заархивированный образ
-ядра - vmlinuz. Он состоит из трёх частей:
 vmlinuz = header + kernel setup code + vmlinuX (actual compressed kernel)
-. Заголовок                        -    header
+  - Заголовок                        -    header
-. Процедура автозапуска ядра       -    kernel setup code
+  - Процедура автозапуска ядра       -    kernel setup code
-. Фактический сжатый образ ядра    -    actual compressed kernel
+  - Фактический сжатый образ ядра    -    actual compressed kernel
-Заголовок - это часть ядра, в которой загрузчик операционной системы
+Заголовок - это часть образа ядра, в которой загрузчик операционной системы располагает параметры для его работы. Их можно найти и изменить в конфигурационных файлах загрузчика.
-располагает параметры для его работы. Их можно найти и изменить в
-конфигурационных файлах загрузчика.
-Как же так получается, что ядру передано управление в тот момент, пока
+Как же так получается, что ядру передано управление в тот момент, когда оно в оперативной памяти представляет из себя сжатый образ самого себя?
-оно ещё представляет из себя сжатым образом в оперативной памяти?
-Загрузчик передаёт управление процедуре автозапуска - части образа
+Загрузчик передаёт управление процедуре автозапуска - части образа ядра, которая сама по себе не является сжатыми данными. Процедура автозапуска определяет объем доступной оперативной памяти, тип и тактовую частоту процессора, тип видеоадаптера и переинициализирует жесткие диски, не полагаясь на инициализацию, выполненную BIOS.  Это
-ядра, которая сама по себе не является сжатыми данными. Процедура
+делается для того, чтобы выбрать из возможных вариантов выполнения ядром основных функций те, которые оптимизированны именно для данной аппаратной архитектуры, повысив тем самым быстродействие всей системы. Эта же
-автозапуска определяет объем доступной оперативной памяти, тип и
+процедура определяет системную консоль, на которую выводятся диагностические сообщения.
-тактовую частоту процессора, тип видеоадаптера и переинициализирует
-жесткие диски, не полагаясь на инициализацию, выполненную BIOS.  Это
-делается для того, чтобы выбрать из возможных вариантов выполнения
-ядром основных функций оптимизированные именно для данной архитектуры
-компьютера, повысив тем самым быстродействие всей системы. Эта же
-процедура определяет системную консоль, на которую выводятся
-диагностические сообщения.
 Наконец, процедура автозапуска распаковывает загруженный в память
-фактический  образ ядра (на этом этапе вы видите сообщение:
+фактический образ ядра (на этом этапе вы видите сообщение: «Uncompressing Linux...») и передает ему управление (, что иногда знаменуется сообщением «OK, booting the kernel»). Теперь ядро инициализирует таблицу страниц виртуальной памяти, устанавливает обработчики прерываний, разбирает параметры, переданные ему диспетчером загрузки, и настраивается в соответствии с ними.
-«Uncompressing Linux...») и передает ему управление (, что иногда
-знаменуется сообщением «OK, booting the kernel»). Теперь ядро
-инициализирует таблицу страниц виртуальной памяти, устанавливает
-обработчики прерываний, разбирает параметры, переданные ему
-диспетчером загрузки, и настраивается в соответствии с ними.
-Завершив самонастройку, ядро создает несколько системных «процессов»,
+Завершив самонастройку, ядро создает несколько системных «процессов», фактически представляющих собой части самого ядра (их можно увидеть в выводе команды ps): планировщик процессов, диспетчер виртуальной памяти, различные обработчики сигналов ядра.
-фактически представляющих собой части самого ядра (их можно увидеть в
-выводе команды ps): планировщик процессов, диспетчер виртуальной
-памяти, различные обработчики сигналов ядра.
-Один из них получает идентификатор 1, он станет полноценным
+Один из них получает идентификатор 1, он станет полноценным пользовательским процессом, в котором будет выполняться код демона init. Этот демон запустит все остальные службы и пользовательскую среду. Все программы, запускаемые пользователем, так или иначе яляются дочерними процессами от других процессов, запущенных init'ом.
-пользовательским процессом, в котором будет выполняться код демона
-init. Этот демон запустит все остальные службы и пользовательскую
-среду. Все программы, запускаемые пользователем, так или иначе яляются
-дочерними процессами от других процессов, запущенных init'ом.
-Ядро монтирует корневую файловую систему сначала в режиме «только
+Ядро монтирует корневую файловую систему сначала в режиме «только чтение», находит исполняемый файл демона init (в каталоге /bin, /sbin или там, где вы укажете, передав ядру параметр в конфигах загрузчика init=/путь_к_init) и посредством системного вызова ехес() загружает его код в процесс номер 1. Все остальные процессы порождает init и его потомки путем деления с помощью системного вызова fork().
-чтение», находит исполняемый файл демона init (в каталоге /bin, /sbin
-или там, где вы укажете, передав ядру параметр в конфигах загрузчика
-init=/путь_к_init) и посредством системного вызова ехес() загружает
-его код в процесс номер 1. Все остальные процессы порождает init и его
-потомки путем деления с помощью системного вызова fork().
-Системный вызов exec() заменяет текущую программу новой, при этом
+Системный вызов exec() заменяет текущую программу новой, при этом идентификатор процесса сохраняется, а вызов fork() создаёт дочерний процесс с новым идентификатором. Этот идентификатор потомком возвращается родителю для обеспечения их связности. Таким образом выстраивается древовидная иерархия процессов.
-идентификатор процесса сохраняется, а вызов fork() создаёт дочерний
-процесс с новым идентификатором. Этот идентификатор потомком
-возвращается родителю для обеспечения их связности. Таким образом
-выстраивается древовидная иерархия процессов.
-Ядро покорно запустит в качестве первого процесса любую программу,
+Ядро покорно запустит в качестве первого процесса любую программу, которую вы укажете ему как init в конфигурационных файлах загрузчика:
-которую вы укажете ему как init в конфигурационных файлах загрузчика:
 LILO: my_linux init=/bin/sh
-В данном случае вместо системы инициализации ядро запустит командную
+В данном случае вместо системы инициализации ядро запустит командную оболочку.
-оболочку.
-. Процесс init прочитывает свой конфигурационный файл /etc/inittab и
+====== Init (SystemV init) ======
-запускает другие процессы согласно указанным в нем инструкциям. В этот
-момент выводится приглашение нажать определенную клавишу (обычно "I"),
-чтобы войти в интерактивный режим, позволяющий запускать каждый
-процесс вручную или отказываться от запуска вовсе.
-В каждый момент времени система находится на одном из уровней
+Процесс init читает свой конфигурационный файл /etc/inittab и запускает другие процессы согласно указанным в нем инструкциям. В этот момент выводится приглашение нажать определенную клавишу (обычно "I"), чтобы войти в интерактивный режим, позволяющий запускать каждый процесс вручную или отказываться от запуска вовсе.
-выполнения. Уровень выполнения (runlevel) - это такой режим работы
-системы, в котором разрешается существование только определенной
+В каждый момент времени система находится на одном из уровней выполнения. Уровень выполнения (runlevel) - это такой режим работы системы, в котором разрешается существование только определенной группы процессов. На каком уровне система находится в данный момент можно узнать с помощью команды who -r. Она также покажет каким был
-группы процессов. На каком уровне система находится в данный момент
-можно узнать с помощью команды who -r. Она также покажет каким был
 предыдущий отработавший уровень.
-Разрешенные на каждом уровне процессы указаны в файле /etc/inittab.
+Разрешенные на каждом уровне процессы указаны в файле /etc/inittab. Демон init заведует переключением уровней, остановкой запрещенных процессов на новом уровне и запуском предписанных. В ОС Linux
-Демон init заведует переключением уровней, остановкой запрещенных
-процессов на новом уровне и запуском предписанных. В ОС Linux
 определено 7 уровней выполнения:
 - Останов системы.
@@ Line 153: / Line 98: @@
 - Перезагрузка.
-init определяет уровни для выполнения по умолчанию исходя из настроек
+init определяет уровни для выполнения по умолчанию исходя из настроек в /etc/inittab и использует его для загрузки всех необходимых программ.
-в /etc/inittab и использует его для загрузки всех необходимых программ.
-Исходя из заданного уровня выполнения, система будет выполнять файлы в
+Исходя из заданного уровня выполнения, система будет выполнять файлы в соответствии с нижеприведёнными директориями:
-соответствии с нижеприведёнными директориями:
   - Выполнение уровня 0 - /etc/rc.d/rc0.d/
   - Выполнение уровня 1 - /etc/rc.d/rc1.d/
@@ Line 172: / Line 115: @@
 Не спрашивайте зачем все эти ссылки в каталоге /etc/.
-В каталоге /etc/rc.d/init.d содержатся сценарии и иногда бинарные
+В каталоге /etc/rc.d/init.d содержатся сценарии и иногда бинарные файлы, соответствующие какому-либо запускаемому демону.
-файлы, соответствующие какому-либо запускаемому демону.
-В каталогах /etc/rc.d/rc*.d/ находится символические ссылки,
+В каталогах /etc/rc.d/rc*.d/ находится символические ссылки, указывающие на какой-либо демон, находящийся в /etc/rc.d/init.d. В последнем названном каталоге находятся вообще все демоны, запускаемые на каком либо из уровней. Когда init'у предписано воспроизвести, например, уровень 5, он будет исполнять только те демоны, содержащиеся в /etc/rc.d/init.d, на которые есть символические ссылки в каталоге /etc/rc.d/rc5.d.
-указывающие на какой-либо демон, находящийся в /etc/rc.d/init.d. В
-последнем названном каталоге находятся вообще все демоны, запускаемые
-на каком либо из уровней. Когда init'у предписано воспроизвести,
-например, уровень 5, он будет исполнять только те демоны, содержащиеся
-в /etc/rc.d/init.d, на которые есть символические ссылки в каталоге
-/etc/rc.d/rc5.d.
-Ссылки, которые начинаются с "S" используются для запуска (start), а
+Ссылки, которые начинаются с "S" используются для запуска (start), а те, которые начинаются с "K" для завершения (kill). После этих букв идут номера, которые используются для определения очерёдности запуска программ.
-те, которые начинаются с "K" для завершения (kill). После этих букв
-идут номера, которые используются для определения очерёдности запуска
-программ.
-Каждый из настоящих сценариев, будучи вызван с аргументом start,
+Каждый из настоящих сценариев, будучи вызван с аргументом start, запускает свой демон, а с аргументом stop останавливает ее. Какой аргумент будет ему передан, зависит от первой буквы имени символической ссылки: если S, start; если К, stop.
-запускает свой демон, а с аргументом stop останавливает ее. Какой
-аргумент будет ему передан, зависит от первой буквы имени
-символической ссылки: если S, start; если К, stop.
-Сначала выполняются все сценарии завершения работы демонов,
+Сначала выполняются все сценарии завершения работы демонов, соответствующие символическим ссылкам с буквой K - эти демоны могли быть запущены на другом уровне ранее - потом выполняются все сценарии запуска, соответствующие символическим ссылкам с буквой S.
-соответствующие символическим ссылкам с буквой K - эти демоны могли
-быть запущены на другом уровне ранее - потом выполняются все сценарии
-запуска, соответствующие символическим ссылкам с буквой S.
-Для наглядности сравните между собой каталоги /etc/rc.d/rc5.d и
+Для наглядности сравните между собой каталоги /etc/rc.d/rc5.d и /etc/rc.d/rc0.d.
-/etc/rc.d/rc0.d.
-Термин «уровень выполнения» унаследован с тех времен, когда система
+Термин «уровень выполнения» унаследован с тех времен, когда система была обязана проходить уровни последовательно, от низшего к высшему при загрузке и обратно при выключении. Сейчас их можно переключать в
-была обязана проходить уровни последовательно, от низшего к высшему
+любом порядке. Для переключения на уровень n нужно от имени суперпользователя ввести команду
-при загрузке и обратно при выключении. Сейчас их можно переключать в
-любом порядке. Для переключения на уровень n нужно от имени
-суперпользователя ввести команду
   # telinit n
-Эта команда посылает соответствующий сигнал процессу init. Ее
+Эта команда посылает соответствующий сигнал процессу init. Ее исполняемый файл представляет собой символическую ссылку на /sbin/init, так что вместо нее можно писать команду init, при этом не будет запущена копия процесса init: стартующий процесс первым делом проверяет свой PID и, если тот не равен 1 то он, просто передает сообщение настоящему процессу init.
-исполняемый файл представляет собой символическую ссылку на
-/sbin/init, так что вместо нее можно писать команду init, при этом не
-будет запущена копия процесса init: стартующий процесс первым делом
-проверяет свой PID и, если тот не равен 1 то он, просто передает
-сообщение настоящему процессу init.
-Переключением уровней выполнения занимается не init как таковой
+Переключением уровней выполнения занимается не init как таковой (/sbin/init), а его центральный сценарий - /etc/гс.d/rc.
-(/sbin/init), а его центральный сценарий - /etc/гс.d/rc.
-Команда init (или telinit) n, где n - номер включаемого уровня,
+Команда init (или telinit) n, где n - номер включаемого уровня, запускает сценарий /etc/гс.d/rc с аргументом n. Этот сценарий выполняет в каталоге /etc/rcN.d сначала все стоп-сценарии, потом все старт-сценарии.
-запускает сценарий /etc/гс.d/rc с аргументом n. Этот сценарий
-выполняет в каталоге /etc/rcN.d сначала все стоп-сценарии, потом все
-старт-сценарии.
-Запустив все процессы, приписанные к текущему уровню выполнения, init
+Запустив все процессы, приписанные к текущему уровню выполнения, init засыпает до получения сигнала:
-засыпает до получения сигнала:
   - о завершении дочернего процесса
   - об отключении питания
   - требования переключить уровень выполнения.
-При получении какого-либо из них, init просыпается, перечитывает свой
+При получении какого-либо из них, init просыпается, перечитывает свой конфигурационный файл и, если нужно, выполняет записанные в нем инструкции. Чтобы заставить init перечитать измененный вами /etc/inittab, не дожидаясь трех вышеуказанных событий, введите команду
-конфигурационный файл и, если нужно, выполняет записанные в нем
-инструкции. Чтобы заставить init перечитать измененный вами
-/etc/inittab, не дожидаясь трех вышеуказанных событий, введите команду
   # telinit q
-Самое основное в этой части можно резюмировать следующим образом:
+Самое основное в этой части можно резюмировать следующим образом: чтобы обеспечить автоматический запуск какого-нибудь демона, нужно создать сценарий для его запуска и поместить его в каталог /etc/init.d. Затем, в зависимости от уровня выполнения, в каталоге /etc/rcN.d нужно создать символические ссылки на этот сценарий для его запуска и завершения.
-чтобы обеспечить автоматический запуск какого-нибудь демона, нужно
-создать сценарий для его запуска и поместить его в каталог
+Выполнив все сценарии, init переходит к другим записям в /etc/inittab, относящимся к текущему уровню. Обычно там остаются только перезапускаемые (respawn) действия. Мы их ещё рассмотрим. Инициализация системы считается законченной, когда запущены все перезапускаемые процесс и init остается только следить за ними.
-/etc/init.d. Затем, в зависимости от уровня выполнения, в каталоге
-/etc/rcN.d нужно создать символические ссылки на этот сценарий для его
-запуска и завершения.
-Выполнив все сценарии, init переходит к другим записям в /etc/inittab,
+====== /etc/inittab ======
-относящимся к текущему уровню. Обычно там остаются только
-перезапускаемые (respawn) действия. Мы их ещё рассмотрим
-. Инициализация системы считается законченной, когда запущены все
-перезапускаемые процесс и init остается только следить за ними.
-. Первая незакомментированная строка файла конфигурационного файла
+Первая незакомментированная строка файла конфигурационного файла /etc/inittab определяет уровень выполнения по умолчанию, то есть тот, в котором стартует система, если в процессе загрузки ядру не указано иное. Эта строка выглядит как
-/etc/inittab определяет уровень выполнения по умолчанию, то есть тот,
-в котором стартует система, если в процессе загрузки ядру не указано
-иное. Эта строка выглядит как
   id:5:initdefault
-Обычно в качестве уровня по умолчанию выбирают 3 (полнофункциональный
+Обычно в качестве уровня по умолчанию выбирают 3 (полнофункциональный многопользовательский текстовый режим) или графический 5 (запускается X Window и выдается графическое приглашение для входа в систему). Если оставить поле уровня пустым, то init переспросит значение в процессе загрузки. Если указать в поле уровня несколько значений, то сработает наибольшее. Уровни 0 (останов) и 6 (перезагрузка) указывать нельзя.
-многопользовательский текстовый режим) или графический 5 (запускается
-X Window и выдается графическое приглашение для входа в систему). Если
-оставить поле уровня пустым, то init переспросит значение в процессе
-загрузки. Если указать в поле уровня несколько значений, то сработает
-наибольшее. Уровни 0 (останов) и 6 (перезагрузка) указывать нельзя.