Kernel Initialisierung

Schaubild

1. Grub wird in den Speicher geladen.
2. Anhand Konfiguration wird.
3. Der Kernel in den Speicher geladen.
4. Die Ramdisk in den Speicher geladen.
5. Nach der Kernelinitialisierung mountet der Kernel das root-Dateisystem.
6. Der Kernel ruft im Anschluss systemd auf. (Der Übergang zum Userspace)
7. systemd läd in den Ram.

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Kerneldatei in den Speicher laden

• Nachdem der zu ladende Kernel ausgewählt und evtl. weitere Bootparameter eingegeben wurden, lädt das Ladeprogramm den Kernel in den Hauptspeicher.
• Hier sind bei Linux grundsätzlich zwei Varianten zu unterscheiden.
• Zum einen kann der Kernel unkomprimiert vorliegen.
• Der Einstiegspunkt für die Ausführung ist dann mit dem Beginn des Kernelcodes identisch.
• Zum anderen kann der Kernel komprimiert sein.
• In diesem Fall wurde dem Kernel beim Übersetzen ein kleines Programmstück vorangestellt
• Dies ist für das Entpacken des Kernels und das Finden des richtigen Einstiegspunktes zuständig.
• Eine unkomprimierte Kerneldatei erkennt man nach dem Übersetzen an ihrem Namen vmlinux.
• Eine komprimierte Kerneldatei heißt vmlinuz, zImage oder bzImage.
• Diese Dateien können später freilich umbenannt werden.
• Gehen wir also nun davon aus, dass der Kernel geladen und der korrekte Einstiegspunkt gefunden wurde.

Übergang vom Kernelspace zum Userspace

• Als vorletzte Aktion mountet der Kernel das Dateisystem, welches in der Kernelvariable root übergeben wurde, readonly.
• Als letztes wird das Programm, das in der Kernelvariable als init steht ausgeführt.
• Dies ist der Prozess mit der Nummer EINS und dieser startet nun alle Userspace Programme.
• Prozesse Eltern und Kinder

Bootparameter übergeben

• Der Linux-Kernel kann mit einer Vielzahl unterschiedlicher Parameter geladen werden
• Dies beieinflusst zumeist das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein bestimmter Leistungseigenschaften
• Dies ist insbesondere im Fehlerfall von Interesse:
• Kommt es etwa zu Problemen beim Betrieb einer Festplatte im DMA-Modus
• So kann dem Kernel ein Parameter übergeben werden, der verhindert, dass die Festplatte im DMA-Modus angesteuert wird.
• Bestünde diese Möglichkeit nicht, so wäre es u.U. garnicht mehr möglich, das betreffende System hochzufahren.
• Die Übergabe solcher Parameter wird von den meisten Ladeprogrammen auf zweierlei Weise ermöglicht.
• Zum einen können Standardparameter, die man bei jedem Systemstart übergeben möchte, in einer Konfigurationsdatei festgehalten werden.
• Zum Anderen kann man beim Systemstart die Parameter über eine Eingabezeile variieren.

Links

• Liste wichtiger Bootoptionen (EN)