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 Startvorgang lädt die notwendige Software, damit Ihr Computer das Betriebssystem starten kann.
In dieser Lektüre werden wir uns eingehend mit dem Verständnis des Linux-Startvorgangs befassen und warum es wichtig ist, zu wissen, wie er funktioniert.
Hinweis :Je nach verwendetem Betriebssystem ist der Startvorgang etwas anders. Wir werden im Laufe des Artikels erwähnen, wo Sie Unterschiede finden.
Wie kann Ihnen die Kenntnis des Linux-Startvorgangs helfen?
Nehmen wir an, Sie sitzen an Ihrem PC, machen sich bereit, mit der Arbeit (oder dem Spiel) zu beginnen, und drücken den Netzschalter an der CPU. Aber was ist das? Ihr 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 beheben – dazu benötigen Sie jedoch ein gründliches Verständnis des Boot-Vorgangs.
Hier sind einige Szenarien, in denen Ihnen die Kenntnis des Linux-Startvorgangs helfen kann:
- Sie können Ihren Computer überhaupt nicht einschalten.
- Ihr Computer wird eingeschaltet, aber Sie sehen nur einen leeren Bildschirm.
- Der Computer steckt in einer Boot-Schleife fest – er wird in einer Schleife ein- und ausgeschaltet.
- Das Betriebssystem lädt nicht.
Wenn Sie den Linux-Startvorgang verstehen, können Sie schnell diagnostizieren und beheben, was mit Ihrem System nicht stimmt, und es dann beheben.
Wenn Sie den Startvorgang kennen, können Sie ihn außerdem anpassen. Dies wird Ihnen helfen, die Kontrolle über Ihren PC auf einer viel grundlegenderen Ebene zu erlangen.
Der Linux-Startvorgang
Der Linux-Startvorgang oder jeder andere Startvorgang ist eine Abfolge von Ereignissen, die schließlich dazu führen, dass Ihr PC hochgefahren wird, damit Sie auf das Betriebssystem zugreifen können. Nun, in Linux gibt es sechs verschiedene Phasen des Boot-Vorgangs. Diese lauten wie folgt:
- BIOS
- MBR
- GRUB
- Kernel
- Initiieren
- 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 bieten lieber ihre angepasste Bootsequenz an. Abgesehen davon wurde das, was wir hier besprechen werden, historisch 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 hochfahren, wird das BIOS aufgerufen und es führt einige Integritätsprüfungen durch, um festzustellen, ob Ihre Festplatte 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 Festplatte 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 Steuerung an ihn 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 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. Normalerweise finden Sie diese unter /dev/hda , oder /dev/sda . Dieser Speicherort ist größtenteils hardwareabhängig – ob Sie von einer Festplatte, SSD, einem Pendrive oder einer CD booten.
#3. GRUB
GRUB, oft GNU GRUB (GNU Grand Unified Bootloader) genannt, ist der primäre Bootloader für die meisten modernen Linux-Systeme.
Wenn Sie Ihren PC einschalten, sehen Sie als Erstes den Begrüßungsbildschirm von GRUB. Es bleibt kurzzeitig auf dem Bildschirm und zeigt ein einfaches Menü mit einigen Optionen an. Falls Sie mehrere Kernel-Images auf Ihrem System installiert haben, werden Sie diese in diesem Menü sehen.
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 erfolgt (d. h. Sie wählen keinen Kernel mit der Tastatur aus), 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 höchstwahrscheinlich unter /boot/grub/grub.conf oder /etc/grub.conf .
Hier ist ein kurzer Blick auf den Beispielinhalt einer grub.conf Datei.
default=0 timeout=10 splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz # section to load Linux title 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 # section to load Windows title Windows rootnoverify (hd0,0) chainloader +1
Hinweis :Falls Sie den Speicherort der grub.conf nicht finden können Datei auf Ihrem System haben, können Sie die Dokumentation Ihrer Linux-Distribution durchsuchen oder eine Google-Suche ausführen, und Sie sollten den Speicherort der Datei finden.
Um mehr über die Funktionen der grub.conf zu erfahren Datei können Sie diesen Artikel lesen.
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 einhängen, das in der grub.conf angegeben wurde Datei. Nachdem es gemountet wurde, führt der Kernel die Datei /sbin/init aus 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 ist.
Als Nächstes erstellt der Kernel ein temporäres Root-Dateisystem, bis das echte Dateisystem gemountet ist, indem er Initial RAM Disk – initrd verwendet . Das dauert kaum ein oder zwei Sekunden.
#5. Initiieren
Das System ist nun bereit, mit der Ausführung der Run-Level-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 festzulegen.
Davon abgesehen sind die meisten modernen Linux-Systeme auf „systemd“ umgestiegen, um stattdessen den Runlevel auszuwählen. 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. Je nachdem, welche Linux-Distribution Sie verwenden, sehen Sie daher möglicherweise einen völlig anderen Stapel von Runlevel-Programmen, die gestartet werden.
Jeder der Runlevel hat seine eigenen 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 vom Rest in aufsteigender Reihenfolge.
Das Folgende ist die übliche Liste von Verzeichnissen, die den sechs verschiedenen Ausführungsebenen entsprechen:
- Lauflevel 0 – /etc/rc0.d/
- Ebene 1 ausführen – /etc/rc1.d/
- Lauflevel 2 – /etc/rc2.d/
- Lauflevel 3 – /etc/rc3.d/
- Führen Sie Ebene 4 aus – /etc/rc4.d/
- Führen Sie Ebene 5 aus – /etc/rc5.d/
- Führen Sie Ebene 6 aus – /etc/rc6.d/
Hinweis :Die genaue Position der Verzeichnisse hängt von Ihrer Linux-Distribution ab. Wenn Sie die Runlevel-Verzeichnisse nicht finden können, sehen Sie in der Betriebssystemdokumentation nach oder führen Sie eine schnelle Suche bei Google durch.
Sie können die verschiedenen Programme unter den Runlevel-Verzeichnissen durchgehen und feststellen, dass einige der Programme mit einem „K“ oder einem „S“ beginnen. Hier bedeutet das K „Kill“ und S steht für „Start“. Die „Start“-Programme werden während des Systemstartvorgangs ausgeführt, während die „Kill“-Programme während des Herunterfahrens des Systems ausgeführt werden.
Schlussfolgerung
Dies war also ein kurzer Blick auf den Linux-Startvorgang. 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 irgendwelche Probleme haben, können Sie Ihre Fragen im Kommentarbereich hinterlassen, und wir werden uns so schnell wie möglich bei Ihnen melden.
Wenn Sie bis dahin mit Linux beginnen, haben wir unzählige Anfängerleitfäden, Anleitungen und Tutorials zu Linux, die Ihnen helfen, das Betriebssystem besser zu verstehen und damit zu beginnen, kompetenter damit zu arbeiten.