fedora启动过程

从上电到switchroot

让我们从启动开始，看看FC6都做了些什么。

众所周知，和所有别的发行版本一样，FC6是由grab引导的，grab通常被安装在主引导扇区，也就是说，如果你在主板的bios中设置了从硬盘启动， 那么主板自检以后所执行的第一部分代码就是grub，grub将在其安装时候指定的位置寻找 menu.lst这个文件，并且根据这个文件的配置，加载相应的内核，启动linux。这里值得我们注意的是，由于grub的这种机制，即使是格式化你觉 得已经完全不再使用的硬盘分区，也可能造成灾难性的后果，假设我们把grub安装在了 mbr，并且将配置文件放置在hda2,hda1安装了一套windows操作系统，通过grub实现多重引导，但是现在我们想放弃hda2的linux 系统，或者想把它换成另外一套linux发行版，我们可能会选择格式化hda2,虽然grub被安装在mbr，但是hda2的被格式化仍然会破坏其配置文 件所在的目录，grub将无法正常启动，你也就无法正常引导位于hda1的windows系统了，因为grub会提示错误，不给你选择系统的机会。这种情 况在实际的双系统使用过程中，可能经常会遇到。 遇到这种问题，常见的修复方法是使用软盘启动windows，使用fdisk /mbr命令使用windows系统提供的mbr覆盖gurb的mbr代码，或者使用其他方式启动linux(软盘，U盘或者光盘)，重新安装grub。 虽然天不会塌下来，但是相信也会让你很不爽了，所以要小心。

内核是所有linux的核心，grub在成功的读取了配置文件以后，将会找到 kernel所在的位置，加载内核并且把电脑的控制权交给kernel程序，在FC对应的grub的menu.lst文件中，我们通常可以看到类似这样的 语句：root (hd0,2) 这句话告诉我们，从现在开始,根路径将被设置为第一个硬盘的第3个分区，然后是kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-1.2798.fc6 ro root=LABEL=/ rhgb quiet，这句话告诉我们，从根分区的boot目录的vmlinuz-2.6.18-1.2798.fc6这个文件中读取内核，执行内核的时候使用 "ro root=LABEL=/ rhgb quiet"这样的参数，内核的执行参数可以控制内核的行为，比如ro参数告诉内核，以只读方式挂载根分区，而quiet则告诉内核，启动的时候不要打印 任何信息。这些参数不光影响内核的执行，大多数的发行版也使用这些参数控制启动完毕以后后续的动作。这些参数可以在任何时候从/proc/cmdline 这个文件中获得。

现在，grub找到了内核(hd0,2) /boot/vmlinuz-2.6.18-1.2798.fc6，它将整个电脑的控制权交给了这个程序，内核开始进行各种初始化的动作，你可以将 quiet参数去掉，以便看看内核都做了哪些事情，也可以在系统启动成功以后，使用dmesg这个命令查看内核启动的时候，都打印了哪些东西，总的来说， 内核做的都是一些和硬件打交道的事情，比如初始化内存，检测并初始化硬件等，在内核启动的最后，它将寻找init程序并将电脑的控制权交给这个程序。

有越来越多的新硬件需要linux的支持，如果把所有的硬件检测工作都放在内核中完成，内核会变得无比巨大，这不光是没有效率的，事实上也是不可能和不允 许的，因此，如果你清楚的知道你的电脑都拥有哪些硬件，并且在未来不会添加新的硬件，你可以只将那些你需要的硬件编译到内核中去，然后直接启动你的 linux系统(事实上，早期的Gentoo系统要求每个安装者在安装的时候编译自己的内核)，但是对于FC6这样的发行版来说，为了让全球大多数的PC 都可以顺利使用它，它使用模块的方式编译了尽可能多的硬件支持，并且在启动的时候在grub的配置文件中指定了initrd参数。

initrd 参数指定一个小的文件系统，这个文件系统虽然很小，但是比起内核来可以大很多，如果指定了initrd参数，内核在进行完自己的任务之后，将会运行 initrd这个小文件系统中的init程序，由这个程序完成进一步的系统初始化动作，加载更多的硬件支持以便找到真正的根文件系统。在menu.lst 文件中，这是通过initrd /boot/initrd-2.6.18-1.2798.fc6.img这一行来完成的，扩展名img通常预示着这是一个小的系统镜像文件。

使用file命令，我们可以看到/boot/initrd-2.6.18-1.2798.fc6.img是一个使用gzip压缩过的文件，解压缩以后再使 用 file命令，看到这是一个cpio文件，再解压缩这个文件，我们就可以看到initrd文件系统了，这个系统中的文件不多，在根目录中包含一个init 文件，这就是内核初始化完毕以后要运行的文件，这是一个脚本文件，它使用nash解释执行，nash是专门为initrd定制的脚本解释器，它的功能小而 专业，内建了很多initrd很需要的命令，我们在FC6启动的时候看到的"Red Hat nash version xxx starting "这句话，就是这个时候打印出来的。

我们来具体看看FC6的initrd做了哪些事情，首先为了让包含在initrd镜像中的那些程序顺利执行，它需要完备当前的文件系统，包括挂载proc 和sys文件系统(这些是内核支持的系统目录，需要将其挂载到用户区)，创建/dev目录，并且在 /dev目录中创建系统初始化所需的那些设备，最典型的设备比如console，有了这个设备，echo命令才能把信息显示到终端上，这个阶段FC6的 initrd中的init程序创建的设备达到数十个之多。然后启动hotplug支持热插拔，这里的hotplug是nash内建支持的命令之一，然后使 用内建的mkblkdevs命令根据/sys/block目录下的文件信息创建/dev目录中对应的设备文件，然后加载usb和ext3相关的模块，在这 个过程中可能又有新的设备被发现，因此需要使用mkblkdevs命令再次更新设备目录，在准备好了/dev设备目录以后，init程序开始调用内建的 mkrootdev命令来创建/dev/root这个设备作为后续操作的根分区，这个命令的大致逻辑是：如果内核命令行中指定了root参数，则使用其指 定的那个参数作为root设备，如果指定的为LABEL,则检查所有的块设备并且寻找卷标为指定值的设备作为root设备，如果没有指定root参数，则 使用/proc/sys/kernel/real-root-dev指定的设备，这个命令除了将创建/dev目录中相应的root设备文件以外，还将更新 fstab文件，将当前找到的root文件的mount参数写入/etc/fstab文件，这样在接下来的命令中，可以直接使用mount命令加载根分 区，成功加载完根分区以后，init使用nash内建的setuproot命令，将所有的sys，proc，dev等这些已经挂载在initrd文件系统 中的目录重新转移至新的根分区，然后使用nash内建的switchroot命令(内核2.6以上的版本)将当前文件系统切换至新的根分区，并且执行新的 根分区的init命令，这样.initrd也完成了自己的使命，剩下的事情就是真实的根分区中的init程序的工作了。

rc.sysinit过程

在 上一篇文章中，我们介绍了从上电到切换到真正的root之前，FC6都做了哪些事情，接下来，我们将开始介绍从切换到真正的Root到图形界面的用户登 录，FC6都做了哪些事情。在切换到真正的Root以后，FC6将电脑的控制权交给真正的init程序，通常使用的都是标准的SysVinit程序，这个 程序读取配置文件/ets/inittab,然后按照其中的配置执行指定的任务。研究这个文件，就可以了解从切换到新Root，到提示用户登录，FC6都 做了哪些事情。

首先，这个配置文件指定运行文件/etc/rc.d/rc.sysinit，这是个使用bash的执行的脚本文件，它首先检测一些基本系统的挂载情况，然 后从/etc/sysconfig/network文件中读取网络配置，检查SELinux(安全性增强Linux)的状态,然后开始设置终端字体(使用 /sbin/setsysfont命令，这个命令将读取/etc/sysconfig/i18n配置文件，然后开始打印 "Welcome to Fedora ..."的字样，其中Fedora是从配置文件/etc/redhat-release中读取的。然后开始提示按"I"键将进入交互启动模式，在这种模 式，你可以选择是否启动某个特定的服务。然后，使用/sbin/hwclock这个程序从BIOS中读取系统时间，其间使用了配置文件 /etc/sysconfig/clock，然后杀死所有的nash(我们在initrd中使用的shell)进程，启动udev(动态设备管理进程，通 过监视sysfs按照规则动态创建/dev目录中的设备，已经逐渐取代了hotplug和coldplug).

然后rc.sysinit程序检查/etc/sysconfig/modules/下的所有的脚本，如果找到可以执行的脚本，就执行它，这里的脚本通常用来定义一些用户级别的模块加载。我想如果你希望额外加载一些比如遥控器之类的模块，你可以在这里增加脚本。

然后，FC6准备进入图形界面继续init过程，进入初始化需要满足的条件包括内核命令行参数中包含rhgb参数并且不包含early-login参数， BOOTUP="color",GRAPHICAL="yes"(这些变量在/etc/sysconfig/init定义)并且 /usr/bin/rhgb是可执行的程序。如果所有这些条件都满足，那么现在将执行rhgb程序. rhgb程序的作用是在启动的时候建立一个临时的仅使用loopback网络的X窗口服务器，然后在这个窗口上显示启动进度，init程序的其他部分可以 通过rhgb-client程序向这个进度窗口发送消息，rhgb-client使用到的update参数是在rhgb的代码中写死的，总共有20个步 骤，从最开始的"RCclock"到最后的"loginscreen"。

现在我们已经进入了FC6启动的图形界面部分。解下来首先做的事情是在运行期配置内核参数，读取的配置文件是/etc/sysctl.conf，然后是加 载键盘配置，你在安装FC6的时候可能被问到这个选项，配置文件是/etc/sysconfig/keyboard，然后是使用hostname命令设置 主机名，接下来如果/proc/acpi目录存在则尝试加载所有位于/lib/modules/$unamer/kernel/drivers/acpi /中的模块。然后尝试设置RAID(磁盘阵列) 加载相应模块并按需进行磁盘加密, 根据配置文件/etc/sysconfig/autofsck，/etc/sysconfig/readonly-root以及命令行参数中指定的属性决 定是否对磁盘进行检查以及判断检查的结果。根据内核命令行参数决定是否进行磁盘限额检查。

重新将根分区挂载为读写模式，删除在磁盘检查过程中产生的临时文件并更新/etc/mtab文件，挂载fstab中所有非网络分区的分区并且打开磁盘限额配置。

按需要进行本机配置：如果存在/.unconfigured文件，调用/usr/bin/system-config-keyboard配置键盘，调用 /usr/bin/passwd root配置超级用户密码，调用/usr/sbin/netconfig配置网络，调用/usr/sbin/timeconfig配置时区，调用 /usr/sbin/authconfig --nostart配置网络登录，调用/usr/sbin/ntsysv配置默认的运行级别。清空包括/var/lock/，/var/run/， /tmp等在内的临时目录并创建新的临时文件，初始化串口，按照内核命令行参数的指示加载scsi相关模块,进行网络配置等(netprofile=), 创建/.autofsck文件，这个文件应该在关机的时候被删除，如果没有被删除说明没有正常关机，将会执行磁盘检测。

现在，检查用户是否按下了"I"键来决定是否运行交互模式的启动。至此，rc.sysinit完成了。

在VIA 的主页上，我找到了它们提供了用于linux的显卡驱动程序，不过预编译的驱动程序只提供Fedora Core以及Suse等超大发行版的版本，对于ubuntu这个新生事物，网站上还没有提供它对应的预编译的驱动。为了不占用太多在家里的时间，也因为我 对ubuntu还没有建立起深厚的感情。 我毫不犹豫的格掉了小电脑上的ubuntu，将其换为FC5。

Fedora Core是Redhat 9的后续版本,我在多个linux发行版中间转了一圈以后，又回到了原来的地方。

我无法不喜欢Fedora Core，正是因为我在同一台机器上使用过多个linux发行版，使得我有机会对它们进行一些相对公平的比较。对于gentoo，ubuntu和FC5, 我都没有进行太多的太专业的优化，ubuntu和FC5都是二进制的发行版本，可以定制的东西不多，对于Gentoo，我也只是简单的使用了i386的体 系结构，ACCEPT_KEYWORDS="~x85"而已，不过它们的表现确差别很大，简单的说，在FC5和Gentoo之间我很难比较哪个的性能更优 一些，但就Gnome菜单的响应速度来说，ubuntu比较那两个显然要差很多。在FC5上通过yum进行了EPIA的升级以后，mplayer播放 rmvb和avi文件没有出现一次哪怕些许的停顿，整体表现非常流畅，并且升级后的FC5还很好的支持我的16：9的液晶电视，成功的设置出了 1280x720的标准分辨率，如果我在Gentoo上折腾这些，显然是要花很多的时间。

我们应该让那些专业人士把它们擅长的东西做的更专业，而不是让每个人都成为专业人士。

我想FedoraCore很好的满足了这个原则，因此，我认为，FedoraCore将会是最好的也是最有前途的linux发行版。在我写这些文字的同 时， FC7的Test1可能已经发布了，据称FC7将整合Core仓库和Extra仓库，这意为着更为大量的软件将被FC测试优化以后以光盘的形式发布了，对 于用户来说，这是好事。

虽然把专业的东西做的更专业是专业人士的事情，但是，作为用户，我们可能不必知道它是怎么作出来的，但是至少我们应该知道，它正在做什么。这可以让我们更 好的使用它。在我满意了客厅的那个小电脑之后，我打算在卧室也安装了一模一样的另外一台电脑，这样我就可以躺在床上用遥控器看电影了，既然这两个小电脑的 硬件是一模一样的，我打算直接把已经装好的那一台的根分区直接传输(tar)到另外一台的已经存在的根分区，本想这会是很简单的过程，但是在传输完成以 后，却无法启动，提示根分区找不到之类的错误，我看到FC5的grub配置文件中并没有常见的root=/dev/hda2之类的描述，取而代之的是 root= LABEL=/,前者意为着指定第一个硬盘的第二个分区为根分区，后者应该怎么理解呢？我看不懂这是什么意思，于是直接将其更改为root=/dev /hdc4(这是我另外一台电脑上的根分区)，这下，出现了"Welcome to"的启动字样，不过还是无法启动，提示找不到"LABEL=/".

当然，如果我们知道它在做什么,类似的这些简单的小问题都可以迎刃而解了，这是我要写下接下来这些文字的原因。

从启动级别到登录

根据inittab的指示，在启动完rc.sysinit之后，init程序将进入相应的运行级别，并运行这个级别的脚本。 默认的运行级别也是在inittab中指定的，一般设置为3或者5,两者的区别在于是否默认进入图形模式(启动XWindow)。

启动脚本是通过/etc/rc.d/rc这个程序运行的，它做的事情也不算很复杂，首先它将根据你是否在前面的rc.sysinit的时候摁下"I"键来 决定是交互启动模式还是非交互启动模式并且进行相应的输出，然后，依次运行位于相应启动级别目录(/etc/rc.d/rc启动级别.d/)中的脚本,运 行的次序是，首先按照名称顺序运行那些K打头的脚本，然后按照名称顺序运行那些S打头的脚本。如果是交互启动模式，它将在运行每个S打头的脚本之前，询问 你是否运行这个脚本。

由于脚本运行的顺序是按照字母顺序，你就可以理解为什么在每个脚本之前要被加上一个两位的数字，这只是为了在排列脚本执行顺序的时候显的更直观，另外，所 有的启动脚本文件都存在在/etc/rc.d/init.d目录中，位于不同启动级别下的脚本是指向 /etc/rc.d/init.d目录中相应脚本的符号链接。启动脚本符号链接中的数字是怎么来的呢，它是由你指定的，如果你要增加自己的启动脚本到相应 的启动级别中去，这个数字当然应该由你指定，因为只有你才知道这个脚本应该以什么样的优先级启动。但是对于那些已经存在的启动脚本，作为FC6发行的一部 分，它们的优先级是在脚本中最前面的注释行中的chkconfig这一行指定的，在这一行中，你可以看到类似# chkconfig: 35 99 95的字样，它的含义是：这个脚本应该增加到运行级别3和运行级别5中，启动的优先级是99,关闭的优先级是95,当然，这些数字是由那些FC6的开发者 测试过没有问题，所以才写在这里的。一个二进制的程序/sbin/chkconfig将会读取这一行，并且在将服务增加到启动级别中去的时候自动生成文件 名。

文件名中的第一个字符S和K代表了什么含义呢？它代表了你在services控制面中选择了打开这个服务还是关闭这个服务，如果你在那里打开了这个服务， 则以S作为前导符，否则为K,结合我们前面介绍的启动过程，你就可以知道，在启动的时候，FC6会首先保证那些K打头的脚本是关闭的(通过以stop参数 调用这个脚本)，然后才会逐个启动那些S打头的脚本(通过以start参数调用这个脚本)。

对于每个启动脚本文件，如果想知道启动了时候都做了些什么，可以查看相应脚本中的start()函数，比如对于avahi-dnsconfd这个脚本，我们可以看到，它只是运行了/usr/sbin/avahi-dnsconfd -D这个命令。

除了位于系统控制面板中对各个services的简单描述以外，你还可以在  http://www.mjmwired.net/resources/mjm-services-fc5.html  找到对各个Fedora Core服务功能的描述以便决定是启动还是关闭某个服务。

在所有需要启动的服务都启动完毕以后，rc程序通过rhgb-client程序通知rhgb图形界面退出，rhgb的使命就完成了。

接下来，init程序在tty1-tty6启动mingetty程序，从现在开始，你可以通过Ctrl-Alt+F1..F6在各个不同的tty之间进行切换了。

然后，如果当前启动级别为5,init程序通过调用/etc/X11/prefdm程序，启动一个图形界面的登录屏幕，让用户登录。这个程序将会读取位于 /etc/sysconfig/desktop中的配置文件，如果没有指定任何配置文件，prefdm运行的顺序依次为gdm,kdm和xdm.

后面的启动部分就属于Gnome，Kde或者其它相应的窗口管理器了。

gdm

上 次我们说到，inittab启动到最后，使用/etc/X11/prefdm这个脚本来选择一个DM(Display Manager)来启动图形界面.这个脚本根据/etc/sysconfig/desktop中的配置来选择是该运行gdm，kdm还是xdm，默认将会 使用gdm。

无论是gdm，xdm还是kdm，所做的事情都是类似的，及启动一个X窗口，基于这个X窗口提供一个图形化的用户登录界面，以便在实际进入X窗口系统之 前，对用户进行验证，并且提供用户选择自己希望的语言，窗口管理器等的机会。除此之外，dm程序一般还支持别的一些操作，比如提供直接关机的选项以及根据 配置决定是否打开XDMCP服务的端口等。

XDMCP服务是X窗口显示管理器控制协议的缩写，它允许用户在远程电脑上运行X窗口服务，然后通过XDMCP协议使用本地的XDM登录，登录以后的后续 操作将使用远程的X窗口作为显示系统。一个很简单的例子，首先使用gdmsetup程序(管理菜单的登录屏幕)打开XDMCP的支持(远程选项卡更改为与 本地相同)，然后打开一个终端窗口，运行Xnest :1 -query 127.0.0.1命令(Xnest并不是默认安装的命令)，你将在一个新开的窗口中看到和你的登录屏幕一模一样的登录屏幕，你可以登录其它用户，进行所 有和本地用户一样的操作。显然如果你是在另外一台电脑上，只需要把相应的ip地址改掉就可以了。

并不一定非要使用Xnest程序，你甚至可以在远程的Win32系统上进行基于XDMCP的远程登录，这首先需要你在你的windows系统上运行一个X 窗口系统，有很多种类似的实现，包括X-win32和cygwin在内的各种免费和收费版本都是一个不错的选择，事实上，一台强劲的服务器可以通过这种方 法可以将N台落魄的486PC转变成可以运行高级科学运算的X终端。

说到远程X终端，除了上面提到的方法，你还可以使用内置于gnome之中的vino程序，这个程序可以基于本地的X窗口打开一个兼容于vnc的服务，你可 以使用各种类型的vncviewer来连接这个服务并进行远程操作(参见首选项菜单中的远程桌面)，这种实现方式下，远程显示的屏幕和本地屏幕是完全相同 的。或者你也可以使用单独的vncserver，这种使用方式和XDMCP的使用方法类似，只是登录的用户和使用的窗口管理器都是由vncserver指 定好的。

gdm的配置定义在/etc/gdm/custom.conf中，对于其预定义配置的默认值你还可以查询/usr/share/gdm/defaults.conf文件，它们都采用了类似windows下ini文件的文件格式。

在用户选择了语言和窗口管理器以后，DM根据用户的选择设置相应的locale变量，然后运行和那个窗口管理器对应的命令。通常在语言选择菜单中，我们只 能看到区域的选择，比如中国大陆，中国香港这样的选项，但是中国大陆的选项可以使用GBK的编码方式，也可以使用UTF8的编码方式，选择的区域是怎样和 编码方式对应的呢？所有gdm相关的配置文件保存在/etc/gdm这个目录中，在这个目录中有一个 locale.alias文件，这个文件列出了系统支持的语言以及各个语言对应的编码方式，你可以通过更改这个文件，以便在选择中国大陆的语言时，将编码 由默认的UTF8更改为GBK，当然，适应UTF8的编码方式也是一个不错的选择，如果你不需要经常的和windows环境打交道，你应该保留这个默认的 设置。

除了选择语言以外，gdm还允许你选择要登录的会话. 系统内建的几个会话包括安全模式终端，安全模式gnome以及上一次的成功登录等，其它的会话则是从配置文件中读取的，gdm将会在多个目录中寻找设定的 会话，包括/etc/X11/sessions/，/usr/share/gdm/BuiltInSessions/， /usr/share/xsessions/等，路径可以通过daemon/SessionDesktopDir配置项进行更改，gdm在这些目录中寻找 扩展名为desktop的文件，比如默认会话对应的文件是 /usr/share/gdm/BuiltInSessions/default.desktop，而gnome会话对应的文件为 /usr/share/xsessions/gnome.desktop.这些配置文件定义了在不同的语言中这个会话要显示的名称。

当用户选择了一个对话，输入了正确的用户名和密码以后，gdm执行命令的顺序依次是，首先它将执行位于 daemon/PreSessionScriptDir 配置项路径下(默认为/etc/gdm/PreSession/)的所有脚本文件，来执行启动会话前的一些任务，比如更改X窗口的默认背景之类，然后它将 调用位于daemon/PostLoginScriptDir配置的目录中(默认为/etc/gdm/PostLogin)的脚本，执行一些在刚刚登录以 后需要运行的命令，然后它将以前面提到的desktop文件中定义的exec参数的值作为参数，调用daemon/BaseXsession配置项指定的 脚本(默认为 /etc/gdm/Xsession),比如如果你选择的是默认会话，那么执行的命令将会是/etc/gdm/Xsession default,如果你查看这个文件你将发现，在这种情况下,它将首先检查是否存在主目录的.xsession文件，如果存在就执行它，否则检查是否存在 主目录下的.Xclients文件，如果存在则执行它，否则就将执行/etc/X11/xinit/Xclients文件，这个文件根据 /etc/sysconfig/desktop配置文件中的设置选择相应的命令执行，默认为执行gnome-session.

而配置在 daemon/PostSessionScriptDir配置项(默认值为/etc/gdm/PostSession/)所设定的目录中的脚本将在会话结 束以后运行，这意味着无论出于什么原因，gnome程序已经完全退出了，也许是你选择了注销命令，也许是X窗口崩溃了，如果你有这方面的需要，可以将相应 的脚本放在对应的目录中。

最后还有一点要说的是，gdm通常是由/etc/X11/prefdm脚本启动的，这个脚本中将会重复启动自己，因此，如果你想在运行级别5的时候完全退出X窗口，你应该将prefdm这个程序杀死，而不是简单的杀死X窗口或者是gdm。