grub及mbr简介

1、BIOS将控制权交给硬盘的主引导区，MBR。（stage1）

2、MBR中的bootloader通过内置的地址加载stage1.5。

3、bootloader通过stage1.5内容，将分区中的stage2加载。

4、stage2此时就可以在文件系统中奖grub.conf设置文件加载，让用户看到选项画面。

/boot 目录分为两大部分，一个是/boot目录下除grub目录以外的所有文件，这些是Linux的内核以及内核启动相关的一些文件;另一个就是grub下的所有文件，grub引导器启动所需的所有文件都在grub目录下。

主要包含以下几部分文件

1、config-2.6.18-238.12.1.el5

内核配置文件，文件里的内容就是编译内核时的配置文件。

2、 initrd-2.6.18-238.12.1.el5.img

linux2.6以后已经改为initramfs，initial ram file system。initrd强调的是disk，需要mount，mount时需要涉及到file system，而initramfs则是file system，跳过disk，直接就是file system。关于initramfs，查看http://blog.chinaunix.net/uid-1838361-id-3490862.html

以下是对 initrd 与 initramfs 的概念性比较：

initrd

initramfs

Image

压缩过的文档 (如 ext2 + gzip)

 封装过的文档 (cpio + gzip)

实际用途

block device (RAM disk)

tmpfs

首先执行的程序

/linuxrc

/init

挂在rootfs方式 

將欲載入的 rootfs 掛載於某個目錄，再 pivot_root 切換 rootfs 更多：http://blog.linux.org.tw/~jserv/archives/001954.html

使用 switch_root

initialized ram disk初始化RAM磁盘。

GRUB会在内核启动前把initrd装入内存，该文件的作用是生成一个RAM磁盘，并在其上形成根文件系统，内核启动时会在访问真实的磁盘根文件系统前访问这个RAM磁盘中的根文件系统。对于image-initrd这个类型的来说，内核执行完initrd这个阶段以后，会返回到内核，继续内核初始化，然后由内核去调用真实文件系统中的init。

为什么使用initrd？为了在各种硬件平台上启动，initrd的作用之一就是加载硬件驱动模块，从而可以在内核中只包含最基本的硬件驱动既可以，将加载不同硬件驱动的任务交给initrd。

关于initrd的另一个作用是支持usb启动，由于usb从驱动加载到真正可用的过程较慢，在内核访问usb时，USB设备可能还没初始化完成，将该过程放入到initrd中可以进行延迟，完成正确加载和引导。

可以将initrd文件解开。

cp initrd-2.6.32-220.13.1.el6.x86_64kdump.img  /tmp

cd /tmp

mv initrd-2.6.32-220.13.1.el6.x86_64kdump.img  initrd-2.6.32-220.13.1.el6.x86_64kdump.gz

gunzip initrd-2.6.32-220.13.1.el6.x86_64kdump.gz

cpio -id < initrd-2.6.32-220.13.1.el6.x86_64kdump.gz

解压后，可以看到目录结构：

bin  etc    lib64  modules  sbin       sys      tmp  var

dev  init  lib   mnt    proc     scriptfns  sysroot  usr

几个概念

1）目录结构：当kernel激活加载initrd时，并没有任何系统的目录架构，这时会先以initrd所提供的目录当做是系统的暂时目录。

2）lib目录：里面存放很多的模块，也就是驱动程序。该目录中所存放的模块都是开机所必须加载的模块。

3）init文件：是initrd中的脚本文件，kernel在访问initrd时，会依次文件按其内容依序完成。

关于initramfs

查看 http://blog.chinaunix.net/uid-1838361-id-3490862.html

可以讲initramfs解开

cp /boot/initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img  /tmp

查看文件类型：

[root@xiajc 2]# file initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img 
initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img: gzip compressed data, from Unix, last modified: Sat Feb 16 19:46:07 2013, max compression
可以看到也是gizp压缩过的文件

mv initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img.gz

gunzip initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img.gz

查看解压后的文件类型

[root@xiajc 2]# file initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img 
initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img: ASCII cpio archive (SVR4 with no CRC)
解开cpio文件

cpio -id <  initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img

解开后可以看到目录结构：

bin
cmdline
dev
dracut-004-283.el6
emergency
etc
init
initqueue
initqueue-finished
initqueue-settled
initqueue-timeout
lib
mount
pre-pivot
pre-trigger
pre-udev
proc
sbin
sys
sysroot
tmp
usr
var

3、vmlinuz-2.6.18-238.12.1.el5

这个就是Linux可引导的、压缩的内核文件。

vmlinuz文件就是开机时所用的kernel，其名字的由来是因为当初Linux可以拿硬盘空间当作虚拟内存使用，因而有virtual memory的字眼，而压缩过的linux便成为linuz，组合起来就是vmlinuz（virtual memory linuz）.

4、System.map内核符号映射表

System.map是一个静态的内核符号映射表。

/boot/grub目录

device.map

以文件中的设备内容为主，将bootloader写入到所对应的实体磁盘驱动器中。

stage1

BIOS加电自检完成以后，假设系统从硬盘启动，则BIOS做的最后一件事情就是读取该磁盘的0道0面1扇区，即我们常说的MBR，它只有512字节大小。

MBR共由三部分组成： 1、Bootloader就是引导代码，起作用主要是加载第二阶段启动（即stage2）

2、Partition table分区表

3、Magic Number，用以校验该MBR的有效性。

stage1.5

所有带有stage1_5字样的文件，都和文件系统有关，stage1_5在stage1和stage2之间运行，它包含了一些常见文件系统的识别能力，这些文件的存在，意味着grub可以从多种文件系统中读取和加载linux内核。

stage2

stage2的文件尺寸超过了512字节的大小，所以grub本身并不能放到mbr中去，mbr那446字节的作用，主要就是找到这个stage2，它读取menu.list文件显示系统引导菜单，识别不同的引导指令，并完成vmlinuz和initrd的加载，其实，这个就是真正的grub了。

总结：

启动中最重要的东西：mbr/stage1、grub/stage2、kernel/vmlinuz，三者是最核心的。staage1_5的作用是使grub有处理更多文件系统的灵活能力，而initrd使内核启动更加灵活，在不同的平台上，对不同的硬件，使用不同的驱动，从而减小静态内核的尺寸。

注：关于grub的故障排除，可以查看《Linux操作系统之奥秘》