Linux-Boot-Prozess Eine Anleitung für den Einstieg

Booten bezieht sich auf den Vorgang des Hochfahrens Ihres Computers und kann durch Drücken einer Hardwaretaste oder durch einen Softwarebefehl initialisiert werden. Sie sehen, wenn die CPU eingeschaltet ist, hat sie keinen Zugriff auf Software in ihrem Hauptspeicher. Der Bootvorgang lädt die erforderliche Software, damit Ihr Computer das Betriebssystem starten kann.

Für diese Lektüre werden wir uns eingehend mit dem Linux-Boot-Prozess befassen und warum es wichtig ist, zu wissen, wie er funktioniert.

Hinweis: Je nach verwendetem Betriebssystem ist der Bootvorgang etwas anders. Wir werden im Laufe des Artikels erwähnen, wo Sie Unterschiede finden werden.

Wie Ihnen die Kenntnis des Linux-Boot-Prozesses helfen kann?

Nehmen wir an, Sie sitzen an Ihrem PC, machen sich bereit für die Arbeit (oder das Spiel) und drücken den Netzschalter der CPU. Aber was ist das?? Dein Computer lässt sich nicht einschalten und macht seltsame Piepgeräusche.

Nun, in dieser Situation können Sie entweder einen Techniker anrufen, was bedeutet, dass Sie mindestens ein paar Stunden warten müssen, um das Problem zu beheben, und es wird Sie Geld kosten. Oder Sie können es selbst reparieren - aber dazu benötigen Sie ein gründliches Verständnis des Bootvorgangs.

Hier sind einige Szenarien, in denen Ihnen die Kenntnis des Linux-Boot-Prozesses helfen kann:

Sie können Ihren Computer überhaupt nicht einschalten.
Ihr Computer schaltet sich ein, aber Sie sehen nur einen leeren Bildschirm.
Der Computer steckt in einer Boot-Schleife fest – er schaltet sich in einer Schleife ein und aus.
Das Betriebssystem wird nicht geladen.

Wenn Sie den Linux-Boot-Prozess verstehen, können Sie schnell diagnostizieren und beheben, was mit Ihrem System nicht stimmt, und es dann beheben.

Abgesehen davon können Sie ihn auch anpassen, wenn Sie den Bootvorgang kennen. Dies wird Ihnen helfen, die Kontrolle über Ihren PC auf einer viel grundlegenderen Ebene zu erlangen.

Der Linux-Boot-Prozess

Der Linux-Boot-Prozess oder jeder andere Boot-Prozess ist eine Abfolge von Ereignissen, die schließlich dazu führt, dass Ihr PC geladen wird, damit Sie auf das Betriebssystem zugreifen können. Unter Linux gibt es sechs verschiedene Phasen des Bootvorgangs. Diese sind wie folgt:

BIOS
MBR
RODEN
Kernel
Drin
Runlevel-Programme

Wir werden diese sechs Phasen im Detail durchgehen, um zu verstehen, wie Ihr Computer hochfährt.

Hinweis: Es gibt einige Ausnahmen von diesem 6-stufigen Boot-Prozess. Einige Linux-Distributionen ziehen es vor, ihre angepasste Bootsequenz anzubieten. Davon abgesehen wurde das, was wir hier besprechen werden, in der Vergangenheit mit Linux verwendet und wird immer noch von vielen großen Linux-Distributionen verwendet.

#1. BIOS

BIOS ist die Abkürzung für Basic Input Output System. Wenn Sie Ihren Computer starten, wird das BIOS aufgerufen und es führt einige Integritätsprüfungen durch, um zu sehen, ob Ihre HDD oder SSD ordnungsgemäß funktioniert.

Danach sucht das BIOS nach dem Bootloader-Programm, lädt es in den Speicher und führt es dann aus. Das Bootloader-Programm befindet sich im MBR - Master Boot Record.

Jetzt muss der MBR nicht unbedingt in die HDD oder SSD geladen werden. Manchmal kann es sich auf einem USB-Stick oder einer CD-ROM befinden, die während einer Live-Installation von Linux verwendet wird. Nach dem Laden des Bootloader-Programms in den Speicher übergibt das BIOS die Kontrolle an dieses und wir fahren mit dem nächsten Schritt des Bootvorgangs fort.

#2. MBR

Wie wir gerade oben besprochen haben, ist MBR die Abkürzung für Master Boot Record. Es enthält Informationen über den GRUB oder LILO bei sehr alten Systemen.

Die Funktion des MBR besteht darin, den GRUB-Bootloader zu laden und auszuführen, um den Bootvorgang fortzusetzen.

Der MBR befindet sich im 1. Sektor des bootfähigen Datenträgers. Diese finden Sie in der Regel unter /dev/hda, oder /dev/sda. Dieser Speicherort ist hauptsächlich hardwareabhängig – egal, ob Sie von einer HDD, SSD, einem Pendrive oder einer CD booten.

#3. RODEN

GRUB, oft als GNU GRUB (GNU Grand Unified Bootloader) bezeichnet, ist der primäre Bootloader für die meisten modernen Linux-Systeme.

Wenn Sie Ihren PC einschalten, sehen Sie als erstes den GRUB-Begrüßungsbildschirm. Es bleibt kurz auf dem Bildschirm und zeigt ein einfaches Menü mit einigen Optionen an. Falls Sie mehrere Kernel-Images auf Ihrem System installiert haben, werden diese in diesem Menü angezeigt.

Sie können dann Ihre Tastatur (Maus wird nicht unterstützt) verwenden, um die Kernel auszuwählen, mit denen Ihr System booten soll.

Der neueste Kernel wird standardmäßig ausgewählt. Wenn keine Aktion (i.e., Sie keinen Kernel mit der Tastatur auswählen), bootet das System automatisch in den Standard-Kernel.

Je nachdem, welche Linux-Distribution Sie verwenden und wie alt sie ist, kann der Speicherort der GRUB-Datei variieren. Sie finden es am ehesten unter /boot/grub/grub.conf oder /etc/grub.conf.

Hier ist ein kurzer Blick auf den Beispielinhalt von a roden.conf Datei.

default=0 timeout=10 splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz # Abschnitt zum Laden des Linux-Titels Red Hat Enterprise Linux (2.4.21-1.ent) root (hd0,0) Kernel /vmlinuz-2.4.21-1 ro root=/dev/sda2 initrd /initrd-2.4.21-1.img # Abschnitt zum Laden von Windows-Titel Windows Rootnoverify (hd0,0) Chainloader +1

Hinweis: Falls Sie den Standort des roden.conf Datei auf Ihrem System, können Sie die Dokumentation Ihrer Linux-Distribution durchsuchen oder eine Google-Suche ausführen, und es sollte Ihnen den Dateispeicherort anzeigen.

Um mehr über die Funktionen des . zu erfahren roden.conf Datei können Sie diesen Artikel lesen read.

Nachdem Sie den Kernel ausgewählt haben, mit dem Sie Ihr System booten möchten, gehen wir zum nächsten Schritt über.

#4. Kernel

Kurz gesagt, ein Kernel ist der Kern des Linux-Betriebssystems (sowie anderer Betriebssysteme) und hat die vollständige Kontrolle über alles im System.

Sobald GRUB den Kernel auswählt, wird es das Root-Dateisystem mounten, das in der . angegeben wurde roden.conf Datei. Nachdem es gemountet wurde, führt der Kernel die /sbin/init Programm.

Dies ist immer das erste Programm, das beim Systemstart ausgeführt wird. Sie können dies bestätigen, indem Sie die Prozess-ID (PID) für dieses Programm überprüfen, die immer auf 1 gesetzt wird.

Als nächstes erstellt der Kernel ein temporäres Root-Dateisystem, bis das echte Dateisystem gemountet ist, indem er Initial RAM Disk verwendet - initrd. Das dauert kaum eine Sekunde oder zwei.

#5. Drin

Das System ist nun bereit, mit der Ausführung der Runlevel-Programme zu beginnen. Es muss zuerst auf die Init-Datei zugreifen, die sich normalerweise unter diesem Pfad befindet - /etc/inittab. Diese Datei ist notwendig, um die Linux-Runlevel zu bestimmen.

Davon abgesehen sind die meisten modernen Linux-Systeme auf „systemd“ umgestiegen, um stattdessen den Runlevel zu wählen. Hier ist ein ausführlicher Artikel, der Ihnen hilft, „systemd“ zu verstehen.”

#6. Runlevel-Programme

Die Runlevel-Programme ändern sich von einer Linux-Distribution zur anderen. Daher sehen Sie je nach verwendeter Linux-Distribution möglicherweise einen völlig anderen Stapel von Runlevel-Programmen, die gestartet werden.

Jeder der Runlevel hat seine Verzeichnisse, und die für die Runlevel spezifischen Programme liegen unter dem entsprechenden Verzeichnis. Daher werden Runlevel-Programme, die einem früheren Verzeichnis entsprechen, zuerst ausgeführt, gefolgt von den anderen in aufsteigender Reihenfolge.

Im Folgenden finden Sie die übliche Liste von Verzeichnissen, die den sechs verschiedenen Ausführungsebenen entsprechen:

Ausführungsebene 0 - /etc/rc0.d/
Ausführungsebene 1 - /etc/rc1.d/
Ausführungsebene 2 - /etc/rc2.d/
Ausführungsebene 3 - /etc/rc3.d/
Runlevel 4 - /etc/rc4.d/
Runlevel 5 - /etc/rc5.d/
Runlevel 6 - /etc/rc6.d/

Hinweis: Der genaue Speicherort der Verzeichnisse hängt von Ihrer Linux-Distribution ab. Wenn Sie die Runlevel-Verzeichnisse nicht finden können, sehen Sie in der Dokumentation des Betriebssystems nach oder führen Sie eine schnelle Suche bei Google durch.

Sie können die verschiedenen Programme in den Runlevel-Verzeichnissen durchgehen und feststellen, dass einige der Programme mit einem „K“ oder einem „S“ beginnen.“ Hier bedeutet das K „Töten“ und S steht für „Start“.” Die „Start“-Programme werden während des Systemstartvorgangs ausgeführt, während die „Kill“-Programme während des Herunterfahrens des Systems ausgeführt werden.

Fazit

Das war also ein kurzer Blick auf den Linux-Boot-Prozess. Inzwischen sollten Sie ein rudimentäres Verständnis dafür haben, wie Ihr System 6 verschiedene Phasen durchläuft, bevor Sie Zugriff auf Ihr Betriebssystem und den Desktop erhalten.

Wir hoffen, dass Sie dies hilfreich fanden, und falls Sie Probleme haben, können Sie Ihre Fragen im Kommentarbereich hinterlassen. Wir werden uns so schnell wie möglich bei Ihnen melden.

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