Skip to content

启动过程

Info

Kernel

Info

  • boot loader 启动内核时可以向内核传递参数，NFS Root 所需的参数也在这时传递。下面是目前我们配置在 pxelinux 启动菜单中，传递给内核的参数。
root=/dev/nfs 
initrd=<initrd.img-...> 
nfsroot=172.25.2.10:/pxe/rootfs/<os>/<version> rw 
panic=60
ipv6.disable=1
ip=dhcp
nfsrootdebug

vmlinuz 与 initramfs

Info

  • vmlinuz 是压缩过的 Linux 内核，分为两部分。第一部分用于将压缩的部分解压载入内存，第二部分就是压缩的内核。可选的压缩方法非常多，参考链接中的方式解压可以得到 vmlinux 这个 ELF 文件。
  • initramfs 是 gzip 压缩的 cpio 归档格式。先使用 gunzip 再使用 cpio 即可解压出来。

建议把 initramfs 解压出来，看看里面的 /init 大概在干些什么。不多，就一个 200-300 行的脚本。

/init

Info

  • 内核挂上 initramfs 后就开始在用户空间执行 /init 进行一系列初始化工作，最重要的目的是挂载真正的根文件系统，以及由 klibc 执行网络配置。这个脚本文件可以由 initramfs-tools 或 dracut 生成。
  • 当根文件系统挂载完成、设备准备好、伪文件系统也迁移完成后，控制权交给下一阶段。

initramfs-tools

  • Hook Scripts 用于将文件复制到 initramfs 中:/etc/initramfs-tools/hooks/
#!/bin/sh
PREREQ="" # name of other hook scripts that this one depends on
prereqs()
{
    echo "$PREREQ"
}

case $1 in
prereqs)
    prereqs
    exit 0
    ;;
esac

. /usr/share/initramfs-tools/hook-functions
# includes: manual_add_modules, add_modules_from_file, force_load, copy_modules_dir (from /lib/modules/KERNEL_VERSION)
# Begin real processing below this line
# copy_exec /sbin/mdadm /sbin (will detect dependencies)
TEMP_FILE=$(mktemp ...)
    ...
prepend_earlyinitramfs ${TEMP_FILE}
rm -f ${TEMP_FILE}
  • Boot Scripts 用于在 initramfs 中执行：/etc/initramfs-tools/scripts/
#!/bin/sh
PREREQ=""
prereqs()
{
    echo "$PREREQ"
}

case $1 in
prereqs)
    prereqs
    exit 0
    ;;
esac
. /scripts/functions
# provide: log_success_msg, log_failure_msg, log_warning_msg, log_begin_msg, log_end_msg
#          panic, add_mountroot_fail_hook

stateDiagram-v2
    state if_nfs <<choice>>
    1: sysfs,procfs,udev(/dev)
    2: init-top
    3: modules
    4: init-premount
    5.1: local-top
    5.2: local-block
    5.3: local-premount
    7: mount root
    5.4: local-bottom
    6.1: nfs-top
    6.2: nfs-premount
    6.3: nfs-bottom
    8: init-bottom
    9: move to real root
    [*] --> 1
    1 --> 2
    2 --> 3
    3 --> 4
    4 --> if_nfs
    if_nfs --> 5.1: root device node present
    if_nfs --> 6.1: network interface present
    5.1 --> 5.2
    5.2 --> 5.3
    5.3 --> 7
    7 --> 5.4
    5.4 --> 8
    6.1 --> 6.2
    6.2 --> 7
    7 --> 6.3
    6.3 --> 8
    8 --> 9

以 init 为例：

- 在 ramfs 中创建 /dev、/root、/sys、/proc、/tmp 并挂载

NFS 挂载根目录

Info

Debian 遵守 Linux FHS 标准，根目录结构如下： image.png

/usr/sbin/init 即 systemd

目前常用的一般是 systemd 和 cloud-init。SysV 风格的以及逐渐不受支持，所以不要再使用 /etc/init.d/rc[0123456S].d/[KS]name 下的脚本。

Info

我们比较常用的 unit 类型：service、target。其实网络栈之类的都可以由 systemd 监管，不过目前还不是主流，所以先不用管。