13.3. 引导管理器和各引导阶段

13.3. 引导管理器和各引导阶段
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13.3.1. 引导管理器

在 MBR 或引导管理器中的代码有时也称作引导过程的 阶段0。这节将讨论两种引导管理器： boot0 和 LILO。

boot0 引导管理器：. 由 FreeBSD 的安装程序，或 boot0cfg(8) 基于 /boot/boot0 所安装的 MBR。默认基于 /boot/boot0。由于分区表和 MBR 末尾的 0x55AA 标识信息占用的空间， boot0 的尺寸和功能限制在 446 个字节长能表达的范围内。如果安装了 boot0 以及多个操作系统，在开机时就可以看到类似下面的提示信息：

Example 13.1. boot0 的屏幕输出

F1 Win
F2 FreeBSD

Default: F2

如果在装好 FreeBSD 之后安装一些其它的操作系统，特别是 Windows®，它们可能会覆盖现有的 MBR。如果发生了这种情况，或者希望以 FreeBSD 的 MBR 覆盖现有的 MBR，可以使用下面的命令：

# fdisk -B -b /boot/boot0 device

其中， device 是引导系统的磁盘，例如 ad0 通常是第一个 IDE 磁盘， ad2 是第二个 IDE 控制器上的第一个 IDE 磁盘，或者， da0 通常是第一个 SCSI 磁盘。如果需要自行配置 MBR，请参阅 boot0cfg(8)。

LILO 引导管理器：. 安装这个引导管理器，并用它来引导 FreeBSD，可以启动到 Linux 环境，并在配置文件 /etc/lilo.conf 中加入以下设置：

other=/dev/hdXY
table=/dev/hdX
loader=/boot/chain.b
label=FreeBSD

在以上的设置中，需要按 Linux 的表示方法来指明 FreeBSD 所在的磁盘和分区。将其中的 X 改为 Linux 驱动器字母，并把 Y 改为 Linux 主分区编号。如果使用的是 SCSI 磁盘，还需要把 /dev/hd 改为 /dev/sd。如果两个操作系统位于同一磁盘上，则可省略 loader=/boot/chain.b 这行。现在您可以执行 /sbin/lilo -v 来令修改生效。请检查屏幕上显示的信息，以确认修改无误。

13.3.2. 第一阶段，`/boot/boot1`，和第二阶段， `/boot/boot2`

概念上，第一、第二阶段属于同一个程序，位于磁盘上的同一区域。由于空间限制，它们被人为分成了两部分，但总是由安装程序或 bsdlabel(8) 从事先组装好的 /boot/boot 中同时安装。

它们位于文件系统之外，位于引导分区的第一个磁道，从第一个第一扇区开始。这个位置是 boot0 (Section 13.3.1, “引导管理器”) 或任何其他引导管理器寻找下一阶段的引导程序，从而继续引导进程时所查找的地方。所需使用的扇区数目可以很容易地通过 /boot/boot 的大小来确定。

boot1 非常简单，因为它最大也不能超过 512 字节。因此，它只具备识别保存分区信息的 FreeBSD bsdlabel，以及寻找并执行 boot2 的能力。

boot2 稍微复杂一些，它能够从 FreeBSD 文件系统中查找文件，并提供简单的界面供用户选择希望运行的内核或引导加载器。

boot2 运行的引导加载器 loader(8) 在功能方面就强大多了，它能提供完整的引导配置能力。

Example 13.2. boot2 的屏幕输出

>> FreeBSD/i386 BOOT
Default: 0:ad(0,a)/boot/loader
boot:

您可以用 bsdlabel(8) 来替换目前安装的 boot1 和 boot2：

# bsdlabel -B diskslice

其中， diskslice 是用于引导的磁盘和分区，例如 ad0s1 表示第一个 IDE 磁盘上的第一个分区。

独享模式 (Dangerously Dedicated Mode):

如果在指定设备名时只用到了磁盘的名字，例如 ad0，而没有指定磁盘分区，则 bsdlabel(8) 会将磁盘视为 FreeBSD “独享的” (dangerously dedicated)。基于一些技术原因，您可能并不希望如此。因此，请在按下 Return 之前仔细确认 bsdlabel(8) 的 diskslice 参数。

13.3.3. 第三阶段，`/boot/loader`

引导加载器 (loader) 是三个阶段中的最后阶段，它是直接放在文件系统之中的，通常是 /boot/loader 文件。

引导加载器的设计初衷是希望提供使用命令与系统交互的配置方式，这是通过配合强大解释器的内建命令集来实现的。

13.3.3.1. 引导加载器的程序流程

在初始化过程中，引导加载器会探测控制台和磁盘，并找到用于引导系统的磁盘。接着，它据此设置一系列环境变量，并启动解释器，用于执行脚本或来自用户的交互式命令。

接下来，引导加载器会载入 /boot/loader.rc，后者默认会读取 /boot/defaults/loader.conf 来将一系列变量设为适当的默认值，接着读取 /boot/loader.conf 来应用适用于本机的变量值。接着， loader.rc 根据这些变量进行操作，加载选定的的模块和内核。

最后，引导加载器会进行 10 秒倒计时等待用户按键，如果没有被按键打断，则会启动内核。如果用户通过按键打断这个过程，则会得到一个命令提示符，供用户使用引导加载器的命令集来修改变量、卸载全部模块、加载模块，最终启动或重启系统。

13.3.3.2. 引导加载器的内建命令

这些是最常用的引导加载器命令。对所有可用命令的解释请参见 loader(8)。

autoboot seconds: 倒数 seconds 秒，如果在这段时间之内没有按键，就继续启动内核。它会显示一个倒数计时器，缺省情况下是倒计时 10 秒。
boot [-options] [kernelname]: 立即用指定的 options 作为选项启动名字是 kernelname 的内核。在命令行中指定内核的名字只有在先前执行过 unload 命令时才有效；否则，系统会继续使用之前已经载入的内核。
boot-conf: 基于变量对各种模块进行自动配置 (和引导内核时发生的一样)，主要是 kernel。在修改这些变量之前应首先 unload。
help [topic]: 显示来自 /boot/loader.help 的帮助信息。如果指定的主题参数 topic 是 index，则系统会列出所有可用的主题。
include filename …: 读取并处理给定的名为 filename 的文件。这个文件会读入内存并逐行解释，这个过程中如果发生错误，则会终止 include 命令。
load [-t type] filename: 加载名为 filename 的内核、内核模块，或指定类型 type 的文件。在 filename 后面的内容则被视为参数传给文件。
ls [-l] [path]: 列出位于指定 path 路径的文件，如果没有指定则列出根目录的内容。在指定 -l 时，则会同时列出文件尺寸。
lsdev [-v]: 列出所有可以用于加载模块的设备。如果指定了 -v 选项，则会显示更多的细节信息。
lsmod [-v]: 显示已经加载的模块。如果指定了 -v 选项，则会显示更多的细节信息。
more filename: 显示名为 filename 的文件，并在每次输出了 LINES 行时暂停。
reboot: 立即重启系统。
set variable, set variable=value: 设置引导加载器的环境变量。
unload: 卸载所有先前载入的模块。

13.3.3.3. 引导加载器的使用示例

以下是一些常见的引导加载器用法：

启动平时使用的内核并进入单用户模式：
```
boot -s
```
卸载默认的内核及模块，然后加载旧的或其它的内核：
```
unload
load kernel.old
```
您可以用 kernel.GENERIC 来指定安装时使用的通用内核，或者，如果升级过系统或安装过定制的内核，则可以用 kernel.old 来表示之前安装的内核。
Note:
如果使用内核模块的话，还需要用下面的命令来加载这些与另外的内核配套的模块：
```
unload
set kernel="kernel.old"
boot-conf
```

加载自动化内核配置脚本：

load -t userconfig_script /boot/kernel.conf

13.3.3.4. 启动时的引导画面 (splash screen)

Contributed by Joseph J. Barbish.

引导画面可以用来代替常规的引导信息。这样，引导时的探测设备以及启动服务等信息就隐藏在其后，直到需要命令行或图形界面登录时为止。

FreeBSD 系统提供了两种基本的环境。第一种是默认的传统虚拟控制台命令行环境。在系统完成引导之后，在控制台上会给出登录提示符。第二种环境是在 Chapter 6, X Window 系统 中描述的图形界面环境。请参阅这章内容了解图形显示管理器以及图形登录管理器。

13.3.3.4.1. 引导画面功能

引导画面功能支持 256 色的位图 (.bmp)、 ZSoft PCX (.pcx)，以及 TheDraw (.bin) 文件格式。这些图片的分辨率必须是 320 x 200 像素或更少，才能在标准 VGA 适配器上使用。

要使用更大，但尺寸不超过 1024 x 768 像素分辨率的图像，则需要在系统引导时加载 VESA 模块。如果使用定制内核，可以根据 Chapter 9, 配置FreeBSD的内核 的介绍将内核配置选项 VESA 加入。加载 VESA 支持，将会为系统提供可以填满整个显示屏的引导画面的能力。

在启动的时，引导画面就会显示在屏幕上，在启动过程中的任何时候，都可以通过按任意键来关闭它。

引导画面同时也作为屏保来使用。当一段时间无人操作计算机之后，系统就会显示出引导画面，并周期性地从明亮至暗淡变换。以引导画面作为屏保可以通过在 /etc/rc.conf 中的 saver= 选项来控制。系统内建的屏保列表可以在联机手册 splash(4) 中找到。 saver= 选项仅适用于虚拟控制台。对图形显示管理器无效。

需要说明的是，即使启用了引导画面，一部分引导加载器的提示信息，包括启动系统时的倒计时提示，也仍然会在开机时显示出来。

引导画面的一些示例可以在 http://artwork.freebsdgr.org 下载。如果安装了 sysutils/bsd-splash-changer port，系统会在每次启动时从一组引导画面中随机挑选一个来显示。

13.3.3.4.2. 启用引导画面功能

引导画面图像 (.bmp)、 (.pcx) 或 .bin 文件必须放置在系统启动所用的根文件系统上，例如例如 /boot 目录中。

如果希望以默认的显示分辨率 (256 色， 320x200 像素或更少)，编辑 /boot/loader.conf 并在其中增加下列设置：

splash_bmp_load="YES"
bitmap_load="YES"
bitmap_name="/boot/splash.bmp"

如果需要使用更高、最大至 1024x768 像素的分辨率，编辑 /boot/loader.conf 并在其中增加下列设置：

vesa_load="YES"
splash_bmp_load="YES"
bitmap_load="YES"
bitmap_name="/boot/splash.bmp"

以上这些设置假设 /boot/splash.bmp 是希望使用的启动画面文件。当需要使用 PCX 文件的时候，添加下列设置，根据分辨率的高低适当增加 vesa_load="YES" 。

splash_pcx_load="YES"
bitmap_load="YES"
bitmap_name="/boot/splash.pcx"

从 FreeBSD 8.3 开始，新增了对采用 TheDraw 格式的 ASCII 艺术引导画面的支持。

splash_txt="YES"
bitmap_load="YES"
bitmap_name="/boot/splash.bin"

文件名并不必拘泥于前面例子中的 “splash”。它可以是任何名称，只要是系统支持的类型即可，例如 splash_640x400.bmp 或 blue_wave.pcx。

其它一些您可能会感兴趣的 loader.conf 选项包括：

beastie_disable="YES": 这将关闭显示启动选项菜单，但是倒数记时仍然会出现。即是在启动菜单选项被禁用的时候，在倒数记时段键入相应的启动选项仍然有效。
loader_logo="beastie": 这将替换启动选项菜单右侧默认显示的 “FreeBSD” 为彩色的小魔鬼标志，就像以往的发行版那样。

请参阅联机手册 splash(4)、 loader.conf(5) 以及 vga(4) 以获取更多详细信息。

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