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| FreeBSDhandbook中文版7FreeBSD的启动过程 | | 发布日期：2005-3-28 浏览:424次 | | 关键字： | 目录
7FreeBSD的启动过程
7.1概要
7.2启动中的问题
7.3MBR,启动步骤1、2和3
7.4启动时内核的调节
7.5Init:进程控制初始化
7.6关机程序
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第7章FreeBSD启动过程
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(翻译中出现的任何问题或错误，请广大读者及时反馈给我：freebsdhandbook@163.com)
7.1概要
启动一个电脑和加载操作系统的过程被叫做“bootstrapprocess”或简单地叫
“booting”。FreeBSD的启动过程提供了许多弹性来适应实际的变化，允许你选择启动在
同一台电脑上安装的不同操作系统，或是同一操作系统的不同版本。
这章将比较细致地对你可能会涉及到的配置选项和如何定制FreeBSD的启动过程作一
个描述。这包括内核启动前会发生的每一件事情，探测设备，启动init。如果你不十分有
把握的话，当你的屏幕的文本颜色由白变灰的时候，你就可以看到系统检测信息了。
阅读完这章，你将了解到：
FreeBSD的bootstrap系统有哪些组件，它们如何互相影响。.
在启动FreeBSD时你可以给组件哪些选项来控制启动过程。.
注意:这章将只描述运行在Intelx86系统上的启动过程。
7.2启动过程中的问题
打开电脑和启动操作系统似乎会引起一个两难的选择。根据定义，电脑在操作系统启动
之前是不知道如何做事的。这包括从磁盘运行程序。所以如果电脑没有操作系统就不能运行
程序，那操作系统是如何启动的呢？
在x86系统中，主要由基本输入输出系统（BIOS）来负责加载操作系统。BIOS首先检
查磁盘的主引导区（MBR），它是在磁盘的一个比较特殊的地方。BIOS加载和运行MBR，而
MBR能完成加载操作系统以外的任务。
如果你只有一个操作系统安装在电脑上，那标准的MBR将起作用。这个MBR会搜索磁盘
上的启动slice，然后在这个slice上运行代码来加载引导操作系统的余下的部分程序。
第1页FreeBSD使用手册
如果你在磁盘上安装了多个操作系统，你可以安装一个不同的MBR，MBR可以显示一个
不同操作系统的列表，允许你选择一个启动。FreeBSD使用这样的MBR，其他操作系统也会
提供其它的MBR。
FreeBSD的bootstrap系统的其余部分被分成三个阶段。第一个阶段是运行MBR，它只
知道把电脑带入一个特殊的状态，然后运行第二阶段。第二阶段要执行的程序要多一点。第
三阶段就完成加载操作系统的任务。这个工作被分成三个阶段是因为PC的标准限制了程序
的大小。这一系列串起来的任务允许FreeBSD提供一个比较灵活的加载程序。
内核启动后，就会探测设备并对它们进行初始化，一旦内核启动过程完成，内核就把控
制权交给用户处理进程init，它可以确定磁盘是否处于可用状态。Init接着就启动用户级
资源配置来加载文件系统，设置网卡来激活网络，接着就启动所有的通常在FreeBSD一运行
就启动的进程。
7.3MBR启动步骤1、2和3
7.3.1MBR,/boot/boot0
FreeBSDMBR是驻留在/boot/boot0。这是MBR的一个拷贝，因为真正的MBR必须被放
置在磁盘的一个特殊部分，在FreeBSD区域的外面。boot0非常简单，在主引导区的程序可
能只有512个字节。如果你已经安装了FreeBSD的MBR，而且还安装了多个操作系统，你将
会在启动时看到一个比较熟悉的画面。
例7-1.boot0画面
F1DOS
F2FreeBSD
F3Linux
F4??
F5Drive1
Default:F2
第2页FreeBSD使用手册
其它操作系统，如windows95，会用自己的MBR来改写已存在的MBR。如果碰到这样的
事，或你想替换FreeBSD的MBR，你可以使用下面的命令：
#fdisk-B-b/boot/boot0device
这儿的device是你用来启动的设备，如第一个IDE磁盘ad0,在第二个IDE控制器上的
第一个磁盘，在第一个SCSI磁盘da0等等。
7.3.2步骤1,/boot/boot1,步骤2,/boot/boot2
Boot1可以在引导分区的引导扇区上找到，它无论是在boot0上，或是在MBR上的其它
程序都能找到这样的程序继续启动进程。
Boot1是非常简单的，它也可能只有512字节，只是表明了FreeBSD的存储有磁盘分区
信息的磁盘标签（Disklabel），找到它之后，就会执行boot2。
Boot2稍微有点复杂，它记录着FreeBSD的文件系统以便于在它上面找到文件，另外它
也提供了一个选择可运行的内核或引导程序的简单接口。Loader还要复杂一点，它提供了
一个易于使用的启动配置信息，通常boot2之后就是运行它了，但以前它可以直接运行内核。
例7-2.boot2画面
>>FreeBSD/i386BOOT
Default:0:ad(0,a)/kernel
boot:
如果你需要替换已安装的boot1和boot2，可以使用disklabel。
#disklabel-Bdiskslice
diskslice是启动系统的磁盘和slice的地方，如ad0s1,在第一个IDE磁盘的第一个
slice上。
危险的模式：如果你使用了刚才的磁盘名称，如ad0，在disklabel命令中，你将创建
一个危险的磁盘，没有slices。这可能不是你想要做的，所以确定你在键入RETURN之前，
第3页FreeBSD使用手册
你已反复检查了命令disklabel。
7.3.3步骤3，/boot/loader
引导程序loader是三步中的最后一步，它可能在/boot/loader。Loader有一个非常友
好的配置方法，使用一个易于使用的内建命令，通过一个强大的接口来备份。
7.3.3.1Loader的执行过程
初始化过程中，引导程序探测到一个控制台和一些磁盘，计算出从哪个磁盘启动。因此，
它可以设置成可变化的，然后解释程序就开始启动，命令就会被解释执行。
最后，默认情况下启动程序停顿10秒钟（当然你可以按任意键继续），然后启动内核。
如果进程被打断了，用户可以使用命令来调整参数，卸载或装载模块，最后启动或重新启动。
一个更深入的技术讨论，你可以阅读loader的联机手册。
7.3.3.2Loader内建命令
这些命令集包括：
autobootseconds
在规定的时间内不被打断的话，继续启动内核。如果显示一个倒计时，默认的时间
是10秒钟。
boot[-options][kernelname]
直接配合所给的参数加载内核。
boot-conf
在启动时，使用自动的变量配置模块，这只在你先用unload时才有意义，并改变一
些变量，通常是kernel。
help[topic]
第4页FreeBSD使用手册
显示来自/boot/loader.help的求助信息，如果所给的主题(topic)是index，那就
显示所有的主题列表。
includefilename...
执行所给的文件，这文件将被读入并一行一行地执行，一旦有错误发生就直接停止
这个inlucde命令。
load[-ttype]filename
加载kernel，kernel模块或原先指定的文件类型，再接着文件名。任何跟在文件之
后的参数都将会传给这个文件来执行。
ls[-l][path]
列出在给定路径中的文件。如果没有指定路径，将显示root目录的文件列表。如果
有附加-l参数，那么将一起显示文件大小。
lsdev[-v]
列出所有可以加载module的设备，如果指定-v参数，那么会列出更详细的信息
lsmod[-v]
显示已被加载的module，如果有指定-v参数，那么更详细的信息会一起列出。
morefilename
显示所指定的文件内容，并在每LINES(环境变量)暂停。
reboot
直接重新启动机器。
setvariable,setvariable=value
第5页FreeBSD使用手册
设置loader的环境变量。
unload
卸载所有被加载的module。
7.3.3.3Loader举例
这里就是一些loader使用的实际例子。
1，在单用户模式下启动你的普通内核：
boot-s
2，卸载你的普通内核和模块，然后仅仅引导你的旧（或另一个）内核：
unload
loadkernel.old
3，你可以使用kernel.GENERIC，这是安装光盘上的通用kernel，或是kernel.old，
这是你上一个安装的kernel(如果你有升级或重新配置你自己的kernel的话)。
注意:照着下列的步骤可以配合原先的module来加载其它的kernel：
unload
setkernel=”kernel.old”
boot-conf
4，加载内核配置的script文件(这是一个自动的script文件，用来执行你在kernel
启动阶段所要执行的命令)：
load-tuserconfig_script
/boot/kernel.conf
7.4启动时内核的调节
一旦kernel通过loader(一般来说)或boot2(略过执行loader)，kernel将会
检查它的启动标记，如果有，就开始按照标记做一些必要的调节。
7.4.1内核启动标记
这儿是一些启动标记：
a
在内核初始化期间，询问要使用哪一个设备作为root文件系统
第6页FreeBSD使用手册
C
从CDROM启动
c
运行UserConfig，启动时的内核配置
s
从单用户模式启动
v
在内核启动期间更详细的信息
7.5Init:过程控制初始化
内核一旦启动完成，它就把控制权转交给用户层命令init，它就在/sbin/init中，在
loader中，程序路径可以通过init_path指定。
7.5.1自动重新启动
这个程序会确定系统将要使用的文件系统是存在的。如果不存在，那么fsck就不能正
常地被执行去修复磁盘驱动器，接着init将把系统切换成单用户模式，系统管理者就可以
在这时候直接处理这个错误。
7.5.2单用户模式
这个模式能够通过自动启动顺序来延伸，或用户启动时通过加上-s选项，或在loader
中设置boot_single。它也可以不重新启动通过呼叫shutdown来达到，或在多用户模式下
加上-h选项。如果系统控制台console被设置成insecure，那在开始单用户模式之前，系
统就要求键入root密码。
例如7-3.在/etc/ttys中设置一个console为insecure
#namegettytypestatuscomments
#
#Thisentryneededforaskingpasswordwheninitgoestosingle-usermode
#Ifyouwanttobeaskedforpassword,change“secure”to“insecure”here
consolenoneunknownoffinsecure
注意:一个insecure的console代表你的console的安全等级是insecure的，并且
确定如果有人要进入单用户模式，就要输入root密码，请注意，insecure不代表你的
第7页FreeBSD使用手册
console是inscure的，而是，如果你要多一点的安全防护，请选择insecure，而不是secure。
7.5.3多用户模式
如果init正确地找到了你的文件系统，或结束了单用户模式，系统就会进入多用户模
式，并开始系统的资源配置。系统将先执行默认的配置文件/etc/defaults/rc.conf，和系
统的详细配置/etc/rc.conf，接着按照/etc/fstab来加载文件系统，再激活网络服务，和
其它的系统守护程序(daemon)，最后，执行部分程序的起始script文件。rc是个参考资源
设置系统的好地方，同样，直接查阅那些scripts也是个好方法。
7.6关机程序
使用shutdown可以控制系统进行关机，init将会执行/etc/rc.shutdown这个script
文件，接着输出终止(terminate)信号给所有的程序，这时如果有无法终止的程序，那么就
使用kill来杀死信号。
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