LILO（LInux LOader）引导加载程序

一．什么是引导加载程序

最简单地讲，引导加载程序（Boot Loader）会引导操作系统。当机器引导它的操作系统时，BIOS会读取引导介质上最前面的512字节（即人们所知的主引导记录（Master Boot Record，MBR））。在单一的MBR中只能存储一个操作系统的引导记录，所以当需要多个操作系统时就会出现问题，所以需要更灵活的引导加载程序。

主引导记录本身要包含两类内容-部分（或全部）引导加载程序，以及分区表（其中包含关于介质其余部分如何划分为分区的信息）。当BIOS引导时，它会寻找硬盘驱动器第一个扇区（MBR）中存储的数据；BIOS使用存储在MBR中的数据激活引导加载程序。

由于BIOS只能访问很少量的数据，所以大部分引导加载程序分两个阶段进行引导。在引导的第一个阶段中，BIOS引导一部分引导加载程序，即初始程 序加载程序（initial program loader，IPL）。IPL查询分区表，从而能够加载位于不同介质上任意位置的数据。首先通过这步操作来定位第二阶段引导加载程序（其中包含加载程序 的其余部分）。

第二阶段引导加载程序是引导加载程序的主体；很多人认为这才是引导加载程序的真正部分。它包含加载程序更需要磁盘空间的部分，比如用户界面和内核引导程序。从简单的命令行到绘声绘色的GUI，这些用户界面的范围很广泛。

引导加载通常配置为两种方式的其中之一：要么是作为主引导加载程序（primary boot loader），要么是作为二级引导加载程序（secondary boot loader）。主引导程序是安装在MBR上的第一阶段引导加载程序。二级引导加载程序是安装在可引导分区的第一阶段引导加载程序。必须在MBR上安装单 独的引导加载程序，并配置它将控制权转交给二级引导加载程序。

很多较新的Linux引导加载程序特别实用，因为它们提供了不同程度的交互，比如高级的GUI和加密的密码，以及通过选择操作系统进行引导的能力。 这样，可以在具有多个物理磁盘的同一机器上共存多个操作系统。这样设置越来越常见，因为它帮助很多用户在安装新的Linux时，能够保留先前由 Windows机器所生成的宝贵数据资料。我个认为这种设置非常美妙，只使用一台机器就可同时拥有Linux和Windows。

随着时间的推移，引导加载程序已经得到了增强，为用户引入了大量的功能。各个引导程序的功能和配置存在差异，但基本的目标是相同的。现在来看两个较为流行的引导加载程序：LILOtkg GRUB。

 

二．LILO简介

LInux LOader（LILO） 已经成为所有 Linux 发行版的标准组成部分。作为一个较老的/最老的Linux引导加载程序，它那不断壮大的 Linux 社区支持使它能够随时间的推移而发展，并始终能够充当一个可用的现代引导加载程序。有一些新的功能，比如增强的用户界面，以及对能够突破原来 1024-柱面限制的新 BIOS 功能的利用。

虽然 LILO 仍在不断地发展，但 LILO 工作原理的基本概念保持不变。

 

三．使用 LILO 作为引导加载程序

要使用LILO作为引导加载程序，需要做的事情取决于是要进行全新安装还是要让已经安装的Linux改为使用LILO。如果是要进行全新安装，那么 直接跳转到配置LILO那一节。如果已经安装了某个Linux发行版，那么通常可以选择安装并配置 LILO（并可以将机器引导到新的 Linux 安装）。要将现有的 Linux 迁移到 LILO，首先必须获得最新版本的 LILO。在做任何其他事情之前，建议您确保在手边拥有一张 Linux 引导盘 —— 如果偶而弄错了某些地方，它可以提供很大的帮助，能够恢复到初始的 Linux 配置！将 LILO 安装到系统中之后，让它接管 MBR 非常简单。以 root 用户身份输入：
# /sbin/lilo -v -v

这将使用当前的 LILO 默认值，抹去 MBR 中当前所有内容。不过，请阅读 配置 LILO，以确保能够按预期引导起来。也要注意，如果想要在同一机器上运行 Windows 和 Linux，那么应该先安装 Windows OS，然后再安装 Linux OS，这样，在 Linux 安装中所选择的引导加载程序就不会被 Windows 引导加载程序所覆盖。与 Linux 引导加载程序不同，多数 Windows 引导加载程序不支持引导 Linux。如果已经先安装了 Linux，那么只需要自己创建一张 Linux 引导盘，这样就可以在安装完 Windows 之后，回到 Linux 安装中并重写 MBR。

 

四．配置 LILO

LILO 的配置都是通过位于 /etc/lilo.conf 的一个配置文件来完成的。下面给出了一个示例配置，使用机器支持Linux 和Windows 机器的双重引导。了解Linux工作站的基本配置如下。

主 HDD（物理磁盘 1）上安装了 Windows XP（最初机器上只有它）。在 Linux 术语中，这个 HDD 是 /dev/hda（在 GRUB 术语中是 hd0,0）。

从 HDD（物理磁盘 2）上安装了 Red Hat Linux；root 分区位于这个硬盘驱动器的第三个分区，即 /dev/hdb3（在 GRUB 术语中是 hd1,3）。

lilo.conf 示例文件

boot=/dev/hda
map=/boot/map
install=/boot/boot.b
prompt
timeout=100
compact
default=Linux
image=/boot/vmlinuz-2.4.18-14
label=Linux
root=/dev/hdb3
read-only
password=linux
other=/dev/hda
label=WindowsXP

 

lilo.conf 示例文件中的选项如下。

1．boot=告诉 LILO 在哪里安装引导加载程序。在上面的示例中，将把它安装到第一块硬盘的 MBR。也可以选择将 LILO 安装到 /dev/hdb3（示例中的 Linux 分区），这样需要向 /dev/hda 安装另一个引导加载程序，并令其指向 LILO 引导加载程序；然后只需要让 LILO 作为二级引导加载程序。通常，引导加载程序应该位于 /dev/hda。还可以将这个参数指向软盘驱动器（最常见的是 /dev/fd0），来制做 LILO 软盘引导磁盘。

 

2．map= 指向引导期间 LILO 内部使用的映射文件。当使用 /sbin/lilo 命令安装 LILO 时，它会自动生成这个文件，其中包含有描述符表（还有其他内容）。建议不要改动这个文件！

 

3．install= 是 LILO 在引导过程中内部使用的文件之一。它同时包含有引导加载程序的主要部分和二级部分。boot.b 文件的一个片段被写入到 MBR（引导加载程序的主要部分），它会指向那个映射，接下来指向二级引导加载程序。同样，不要改动它！

 

4．prompt= 告诉 LILO 使用用户界面（本例中给出了两个选择 —— Linux 和 WindowsXP）。除了使用 prompt/user 界面以外，在适当情况下还可以为 Linux 内核等指定具体的参数。如果不在配置文件中指定此选项，那么 LILO 将引导到默认的 OS，不发生任何用户交互，也不会等待。（但是请注意，如果在引导时按下了 SHIFT，那么还是可以得到提示，当不想把引导加载程序暴露给普通用户时，这非常有用）。

 

5．timeout= 是引导提示在自动引导默认 OS（本例中是 Linux）之前的等待时间（以十分之一秒为单位）。如果在 lilo.conf 没有指定 prompt，那么这个参数就会被忽略。

 

6．compact 选项可以大大加速引导过程，它会将连续的读磁盘的请求合并为一个单独的请求。不过，这可能是一件祸福参半的事情，因为我在论坛上看到过很多贴子提到了关于此选项的问题。当希望从软盘引导时，这个选项尤其有用。

 

7．default= 选项告诉 LILO 默认使用哪个映像进行引导，比如在等待超时之后。这与 lilo.conf 文件中的某个映像的标签相关联。如果没有在配置文件中指定此选项，那么它将引导文件中指定的第一个映像。

 

8．对于允许用户引导到的每一个 Linux 版本，都应该指定 image= 及以下三个选项。image 选项指定希望引导到的内核版本。

 

9．label= 标明了在运行期间希望能够从用户界面引导的不同 OS。另外，这个标签用于指定引导的默认 OS。（注意：标签名称中避免出现空格；否则，引导那个文件时会出现无法预期的错误。）

 

10．root= 告诉 LILO OS 文件系统实际所在的位置。在我们的示例中为 /dev/hdb3，即第二块硬盘上的第三个分区。

 

11．read-only 告诉 LILO 以只读的方式初始引导到文件系统。OS 一旦完全引导起来，就会以读写方式挂载。

 

12．password= 允许您为将要引导到的特定 OS 设置口令。不幸的是，这个口令是以可读文本的方式保存在 lilo.conf 文件中，所以，所有人都能够读取它。如果需要，还可以对想要引导自的每个操作系统设置口令（示例中，只为 Linux 的引导设置了一个口令）。

 

13．other= 的动作类似于 image 和 root 选项的组合，但是用于除了 Linux 以外的其他操作系统。在我们的示例中，它告诉 LILO 到哪里去找到 Windows OS（位于第一块硬盘的第一个分区）。如果先安装 Windows，后安装 Linux，通常会是这样。

 

14．label= 与所有其他 label 选项相同。

 

在 lilo.conf 文件中可以使用很多其他参数，不过以上的参数就足以让机器可用了。要获得关于 lilo.conf 的这些以及其他参数的进一步资料，请参考手册页（man lilo.conf）。由于在引导时不会读取 lilo.conf，所以，当这个文件有改动时，需要“更新”MBR。如果不完成此步骤就重新引导，那么对 lilo.conf 的修改不会在启动中反映出来。与先前将 LILO 写入 MBR 类似，需要运行：
$ /sbin/lilo -v -v

-v -v 标记会为您给出非常详细的输出。当像我们那样运行 LILO 时，有很多参数可以指定。参阅手册页以获得更进一步的信息（man lilo）。

 

五．初始引导过程

当 LILO 初始引导时，它会按次序打印出每个字母 —— L-I-L-O。如果所有字母都显示出来，那么第一阶段引导就成功了。缺少任何内容都表示出现了问题。

L：第一阶段引导加载程序已经被加载。如果 LILO 停止在这里，那么是在引导第二阶段引导加载程序时出现了问题。这通常会伴随有一个错误代码。在这个阶段的常见问题是介质问题，或者在 lilo.conf 文件中指定了不正确的磁盘参数。

LI：第二阶段引导加载程序已经被加载。LILO 在此处停止表示第二阶段引导加载程序不能被执行。同样，这可能是因为出现了与只显示 L 类似的问题：正在加载，或者因 boot.b 文件被破坏、移动或删除而不能加载。

LIL：第二阶段引导加载程序正在被执行。此时，可能会再次出现介质问题，或者映射文件（如 lilo.conf 文件中所指定的）在寻找描述符表时可能会出现问题。

LIL?：加载到与上面相同的阶段。这通常意味着加载第二阶段引导加载程序使用了错误的地址，最常见的原因是 boot.b 所在的位置与 lilo.conf 文件所指定的不同。

LIL-：加载到与上面相同的阶段。加载描述符表时出现问题，最常见的原因是描述符表错误。

LILO：LILO 成功被加载，没有出现任何错误。

 

LILO运行时会给出一些提示信息，这些信息对于深刻地了解Boot Loader是很有益的。下面表是一些出错信息，供参考。

LILO出错信息		代表意义
LILO提示信息	NULL	LILO没有安装或者安装LILO的分区没有被激活
	L	LILO的第一部分已经被装入并运行了，但它不能装入第二部分的引导程序。这种情况通常发生在介质访问失败或硬盘参数错误时
	LI	LILO第一部分正确，但是第二部分执行时出错。一般是硬盘参数有误或/boot/boot.b与map程序不相匹配
	LIL	LILO第二部分开始执行，但是不能从“map”文件中读取描述符表（Descriptor Table）。硬盘介质错误或磁盘参数有误
	LIL?	LILO在错误的地方加载
	LIL-	描述符表错误。硬盘参数的不匹配或/boot/boot.b与map程序不相匹配
硬盘错误码	0x00	由LILO扇区读取子程序产生。map文件被破坏，或者当使用“linear”参数时访问超出1024的柱面
	0x01	LILO访问了BIOS不支持的硬盘
	0x02	磁盘介质出现问题
	0x03	磁盘介质写保护错
	0x04	磁盘扇区未找到，硬盘参数错误
	0x05	磁盘激活顺序改变
	0x06	错误的磁盘介质
	0x07	无效的初始化，BIOS没有适当地初始化硬盘
	0x08	DMA超出限度
	0x09	DMA试图超过64KB边界。由于“compact”参数造成
	0x0C	无效的磁盘介质
	0x010	“CRC错误”，检测到介质错误。建议多启动几次，运行map安装程序，把map文件从坏块写到正常的介质上
	0x11	ECC纠正成功。读错误发生然后被纠正，但是LILO并不知道这个情况，终止了启动过程
	0x20	磁盘控制器错误
	0x40	磁盘定位失败，磁盘介质问题
	0x80	磁盘超时。磁盘或驱动器没有准备好，介质坏了或没有磁盘
	0xBB	BIOS错误。磁盘与BIOS配置不符

 

 

六．引导时的附加配置

LILO 被成功加载后，将看到 LILO 提示符。还是使用前面的示例 lilo.conf 文件，此时将有两个选择，可能对 LILO 新手来说并不直观。首先，可以让 LILO 超时（10 秒后），这将引导 /dev/hdb3，即 Linux 分区。另外，可以按下 TAB 键，这将列出将要引导的操作系统选项。在我们的示例 lilo.conf 中，将得到的选项是 “Linux” 和 “Windows”。输入哪一个，就会引导到哪个 OS。指定加载 Linux 选项，会提示输入一个口令，在本例中是 linux。如果输入的口令有误，则会返回 LILO 提示符。

不过LILO 不支持引导期间的交互式配置，所以，只能在 lilo.conf 中或者运行 /sbin/lilo 时指定选项。

 

七．LILO安全建议

关于第一次尝试 LILO 的最后一点建议是：我发现使用软盘引导磁盘比使用硬盘实现 LILO 配置更为安全。为此，必须在 lilo.conf 文件中使用 boot=/dev/fd0 替换 boot=/dev/hda。那样，如果弄乱了 lilo.conf 文件中的任何配置，都可以取出引导磁盘并像先前一样引导到 Linux。当使用软盘进行引导一切正常以后，可以将 lilo.conf 修改回 boot=/dev/hda，然后最后一次运行 /sbin/lilo 来上传修改。