Опубликован: 01.07.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 2108 / 298 | Оценка: 3.78 / 3.77 | Длительность: 11:57:00
Лекция 3:

Начальная загрузка операционной системы

< Лекция 2 || Лекция 3: 123456 || Лекция 4 >
Аннотация: В данной лекции описана начальная загрузка операционной системы, ВООТ-процедура, процесс INIT, внутренняя структура файловой системы unix, специальные файлы, создание специальных файлов и т.д.
Ключевые слова: boot, bootstrapping, pull, ITS, PROM, программа, компьютер, диск, hardware-specific, файл, Unix, ядро, операционная система, очередь, жесткий диск, boot block, block, файловая система, корневой раздел, SCSI, команда, UFS, оперативная память, подключ, single-ended, USER, загрузчик, stand-alone, BFS, file system, консоль, IDL, MPU, enter, BIOS, активная, LILO, Linux, loader, параметр, ПЗУ, PDC, processor-specific, dependency, code-named, ESC, LIF, ISL, операционный, текстовый файл, PDS, плата, GSP, serviceability, web-сервера, MP@ML, manager, itanium, IP, console, VFP, virtualize, front panel, Command, Menu, log, viewer, SL, chassis, help, exit, init, таблица, уровень выполнения, монитор, останов, user mode, однопользовательский режим, многопользовательский режим, NFS-сервер, waiting, запуск процесса, inittab, RC2, start-stop, терминал, login, пользователь, остов, system, конфигурационный параметр, BSD, драйвер устройства, управляющие, подпрограмма, ресурс, открытый файл, MS-DOS, прерывание, Си, функция, jump, кэш, кэширование, запрос-ответ, запись, виртуальная память, указатель, оператор, Windows, DLL, динамическая, share, library, компиляция, линк, swapping, адресное пространство, адресное пространство процесса, виртуальный адрес, text, Data, stacking, побочный эффект, text file, busy, бит навязчивости, sticky-notes, BIT, дерево, Директория, доступ к файлу, spool, bin, корректность, утилита, check-in, раздел диска, суперблок, inode, node, описатель файла, информация, исключение, список, байт, вывод, вход в систему, сеть, l-r-типа, Telnet, rlogin, опыт, MEMS, audio, WAV, CAT, A/PC, silicon, Graphics, NULL, результатив, row, ссылка, драйвер, ясность, инсталляция, скрипт, инициализация, конфигурация, ключ, auto-id, SUN, SPARC, probing, reconfigurability, IBM, EXISTS, адаптер, B-канал, LUN, searching, disk, device-specific, special, file management, requester, dispatching, геометрия, info, templates, выход, format, DAT, подкаталог, SVR4, term, Dial-UP, CUA, control, контроллер, suffix, CD-ROM, primaries, extending, HP-UX, форматирование, bad, деление, разделы, slice, ctrl, table, таблица разделов, суперпользователь, high-q, ISO 9660, ROCK, extensive, FAT, NFS, network file system, сетевая файловая система, remote, LOF, looping, mount, localhost, out-of-process, FIFO, file descriptor, 'volume', CD+G, ROM

Boot-процедура

Boot, bootstrapping - слова, обозначающие сейчас "Загрузить/пнуть, процесс начальной загрузки", на самом деле произошли из английской фразы "Pull itself up by its own boot straps" (Поднять себя за шнурки собственных ботинок)

Начинается все с Boot-prom'a - небольшой программы, которая хранится в нестираемой памяти компьютера и начинает выполняться сразу после включения.

Естественно, boot-prom умеет делать многое: форматировать диски, инсталлировать операционную систему, запускать тесты hardware. Однако главное его предназначение - найти на диске и запустить на выполнение файл /unix - ядро операционной системы. И своего собственного разума на это ему обычно не хватает, поэтому он в первую очередь загружает с жесткого диска "загрузчика операционной системы", а уж тот делает все остальное.

SUN

Boot-prom загружает "BOOT BLOCKS" - 1-ю ПРОГРАММУ НАЧАЛЬНОЙ ЗАГРУЗКИ. "boot-blocks" расположены в 1-15 секторах раздела, содержащего корневую файловую систему "/". Обычно корневая файловая система располагается на разделе номер 0.

"Boot- blocks" можно записать на корневой раздел загрузочного диска (обычно это внутренний диск со SCSI-номером 3) командой installboot. Для этого выполняется что-нибудь такое:

installboot /dev/rdsk/c0t3d0s0

Boot-blocks "умеет читать" формат файловой системы unix - ufs . Он находит на корневой файловой системе файл "/ufsboot" - 2-Ю ПРОГРАММУ НАЧАЛЬНОЙ ЗАГРУЗКИ - и загружает ее.

/ufsboot находит ядро /kernel/unix и загружает его.

Ядро Unix загружается в оперативную память. Затем подключает дополнительные загружаемые модули с драверами устройств. Как только ядро "набирает" достаточное количество драверов, чтобы самостоятельно смонтировать корневую файловую систему, оно тут же это и делает, после чего начинает действовать самостоятельно, не используя кода начальных загрузчиков.

Перехват в boot-prompt:

STOP+A

Загрузка в single user:

bo: boot -s

Motorola 922

Boot-prom загружает с диска ЗАГРУЗЧИК - файл /stand/boot, Загрузчик загружает ядро /stand/unix

Поскольку boot-prom не в состоянии вместить кода для работы со стандартной unix'овской файловой системой, файлы unix и boot лежат в отдельном разделе жесткого диска - разделе /stand. На нем создана "ОЧЕНЬ ПРОСТАЯ ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА" bfs (Boot File System), чтобы boot-prom'у было полегче найти и считать с диска загрузочные файлы.

Перехват в boot-prompt:

После того как на консоли появится сообщение: "Idle MPU: none" нажать клавишу ПРОБЕЛ

Загрузка в single user:

Во время начальной загрузки на несколько секунд появляется приглашение: "Press _что-то_to enter system_maintence. Нажать требуемую клавишу

Linux

BIOS загружает блок начальной загрузки активного раздела.

Он грузит загрузчик LILO (LInux LOader). Lilo загружает файл /vmlinuz

Параметры начальной загрузки записываются в файле /etc/lilo.conf После любых изменений в этом файле необходимо выполнить команду

lilo

Перехват в Lilo-prompt:

Left_ALT сразу после появления сообщения "Lilo ..."

Загрузка в single user:

Lilo: linux root=/dev/hda2 single

Загрузка в еще более single user:

Lilo: linux init=/bin/sh
 mount -n -o remount /dev/hda2 /
 insmod de4x5
 ifconfig eth0 195.232.171.30
 route add -net 195.232.171.0 gw 195.232.171.30
 insmod nfs

HP-UX

В ПЗУ HP 9000 проживает "PDC" - "Processor Dependent Code" - чтоб поговорить с ним, надо нажать клавишу ESC в первые секунды загрузки.

На загрузочном диске есть Boot-раздел формата LIF (линейная файловая система) В LIF-томе 4 "файла"

  • ISL - "операционная" программа
  • HPUX - собственно загрузчик ядра
  • AUTOBOOT - текстовый файл, в котором написано имя ядра по умолчанию

Итак: PDS вызывает ISL командой

bo scsi.6.0 isl

ISL загружает ядро командой

hpux /stand/vmunix

Перехват в PDC-prompt:

Нажать ESC в первые 10 секунд

Загрузка в single user:

PDC> bo pri isl
ISL> hpux -is /stand/vmunix

HP-UX: GSP/MP - удаленный доступ к консоли

Плата для внешнего управления аппаратурой и доступа к консоли:

  • GSP - Guardian Service Processor - в старых (до 2003) серверах
  • MP - Management Processor - в Itanium-серверах

предопределенный администраторский логин:

Admin/Admin

предопределенный IP:

GSP - 192.0.0.192/0.0.0.0
MP - 192.168.1.1/0.0.0.0
############ как подключиться к MP с unix-хоста:
route add 192.0.0.192 {my.own.ip.addres}
ping 192.0.0.192
arp -a | grep 192.0.0.192
arp -s 192.0.0.192 {GSP:ether:net:addres}
telnet 192.0.0.192

MP-команды

  • ^E CF - перехват управления на себя (из RO в RW)
  • co - COnsole (переход из console в MP-prompt - ^B)
  • vfp - Virtual Front Panel (^Q,ma - возврат в главное меню)
  • cm - Command Menu
  • cl - Console Log viewer
  • sl - Show chassis Log
  • he - HElp menu
  • x - eXit

Процесс init

Ядро инициализирует себя и после этого запускает процесс init. А init - все остальные процессы, программы, которые необходимы для нормального функционирования операционной системы.

Все дальнейшие действия в системе определяются этим процессом. Все, что нужно делать init -у, определяет специальная таблица.

Процесс init всегда находится на каком-либо "УРОВНЕ ВЫПОЛНЕНИЯ". Уровень выполнения определяет состояние и поведение всей системы. Уровень обозначается цифрой (или буквой) 0,1,2,3,4,5,6,s,S

  • 0 - prom монитор - Полный останов системы;
  • 1, s, S - single user mode. Однопользовательский режим;
  • 2 - многопользовательский режим без NFS-сервера;
  • 3 - многопользовательский режим с NFS-сервером;
  • 6 - перезагрузка;
< Лекция 2 || Лекция 3: 123456 || Лекция 4 >
Дмитрий Баласюк
Дмитрий Баласюк
Россия, Таганрог, Таганрогский радиотехнический институт, 1991
Олег Мовчан
Олег Мовчан
Россия, Кемерово