[RHCE] Boot

Boot

Linux在開機的流程，主要如下圖。


開機之後主要是先由BIOS進入主記憶體，進行硬體以及基本功能的診斷和初始化。BIOS執行完系統的檢測之後，會將權限交給MBR(Master Boot Record)。

MBR會選擇Boot Loader，Boot Loader會載入kernel。kernel會呼叫init，init就會載入設定的runlevel啟動相對應的服務，讓使用者可以登入系統。

MBR

MBR是開機很重要的一環，MBR存在於硬碟的第一磁軌的第一磁區，是電腦開機第一個讀取的磁區。


MBR共512bytes，主要紀錄硬碟相關的資訊，以及各分割區的資訊。MBR主要分為三個部分。Boot Partition Loader主要用以檢查Partition Table是否正確，並將權限轉交給Boot Loader。Partition Table主要紀錄分割區相關的資訊，每個分割區可用16bytes，最多四個分割區。Signature主要為驗證MBR是否有效。

MBR會決定是由哪個Boot Loader來進行開機，並進行權限轉移。


MBR中的Boot Loader會經由使用者選擇或預設的方式將權限轉交給其他Boot Loader。當其他Boot Loader得到權限之後就會去載入各自的Kernel。這邊要特別注意的是，Windows的Boot Loader不認得其他OS的Boot Loader。所以如果要安裝雙系統，要先安裝Windows，再安裝Linux，讓Linux的Boot Loader覆寫到MBR。

INIT & RUNLEVEL

Kernel呼叫的第一隻程式就是init，init被呼叫之後會載入配置，也就是inittab。inittab最重要的部分就是runlevel的設定，不同的runlevel可以決定使用者有多少服務可以使用。開機預設的runlevel可在/etc/inittab中更改設定。

Linux中總共有7個runlevel，分別如下：
0: 關機
1: 單人模式，不用帳號密碼，管理員權限，文字介面，用以維護系統。
2: 多人模式，使用者需輸入帳號密碼登入，文字介面，無網路功能。
3: 多人模式，使用者需輸入帳號密碼登入，文字介面，有網路功能。
4: 系統保留功能。
5: (預設)多人模式，使用者需輸入帳號密碼登入，視窗化介面，有網路功能。
6: 重新開機。
之後會依照runlevel載入服務，接著就可以讓使用者登入系統，並進行各種shell。

使用 #runlevel 可以查詢目前的runlevel，以及利用 #init [runlevel number] 切換runlevel。若系統設定為1~3，可利用 #startx 啟動圖形介面，當使用者登出圖形介面則會回到文字介面。

GRUB

Linux的Boot Manager為Grub，主要設定檔位於/boot/grub/grub.conf，此檔案可設定開機選單。
default: 設定為預設開機設定。
timeout: 開機選項逾時時間。
splashimage=: 選單背景圖位置。
hiddenmenu: 隱藏選單。
title = : 開機設定選項標題。
root(hd0,0): 開機磁區，第一個數字為硬碟編號，第二個數字為磁區編號。
root=/dev/...: root所在的位置。
kernel: kernel所在位置。

GET HELP

在linux系統中，有許多的指令可以使用，或許使用者可以記住常用的幾個指令與參數，但大部分的指令以及指令的參數使用者可能忘記或者根本沒用過；當使用者想要了解一個指令的詳細說明時，可以使用 #mam 指令 去查詢這個指令的man page，如果不太確定指令的完整名稱，可以用 # man –k keywork 去查詢包含關鍵字的man page有哪些。

如果想查詢ifconfig這個指令的說明，可以輸入 #man ifconfig，便可以看到以下畫面。


左上方可以看到IFCONFIG(8)，8是指令的代號，指令總共分為9種:
1: 一般使用者可以使用的指令。
2: 系統核心呼叫的函數或工具。
3: 一般的函式庫。
4: /dev底下的設備特殊文件。
5: 設定檔或者其他文件格式。
6: 遊戲。
7: 巨集、協定、文字編碼等雜項。
8: 系統管理員可以使用的指令。
9: Kernel文件。

接著左邊可以看到NAME, SYNOPSIS, NOTE, DESCRIPTION等man page段落標題。
NAME: 基本的指令說明。
SYNOPSIS: 基本指令語法介紹。
DESCRIPTION: 指令完整說明。
OPTIONS: 所有可用的參數說明。
FILES: 指令所使用到的一些檔案，如設定檔、紀錄檔等。
SEE ALSO: 其他相關說明或參考文件。
EXAMPLE: 範例。

在閱讀man page時，空白鍵或者Page Down可以跳到下一頁，B或者Page Up可以跳到上一頁，方向鍵的上、下鍵可以換上、下行，/keyword可以向下搜尋關鍵字，/?keyword可以向上搜尋關鍵字，n可以向同方向繼續搜尋，N可以向反方向繼續搜尋，q可以離開man page。

另外還有一種說明文件叫做info page，使用 #pinfo 指令可以查詢，與man page不同的在於info page是使用目錄式的方式瀏覽說明文件。


最上方File是這份pinfo page的檔案，Node表示目前的節點，Next是下一個節點，Prev是前一個節點，Up是上一層節點。所謂的節點可以想像成目錄，下一層節點就是目錄中的子目錄，畫面中有*開頭的表示節點名稱。

Menu下方就是這份文件的節點，也就是目錄，使用方向鍵的上、下鍵移動游標到節點上，目前移動到的節點會變色顯示，如畫面中的Configuration；按下Enter或者方向鍵的右鍵就可以進入該節點瀏覽文件，方向鍵的左鍵可以回到上層節點，p可以瀏覽上一個節點，n可以瀏覽下一個節點，g可以輸入節點名稱並跳至該節點，須注意大小寫要一樣，t可以回到最上層，s可以搜尋全部文件，/則是搜尋該節點文件，f可以繼續搜尋，q可以離開pinfo page。