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Linux原理及应用07


LINUX原理及应用

武汉大学计算机学院 郑鹏 Email:pzheng51@163.com

第7章 Linux安装与引导
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Linux的主要发行版本包括Red Hat、SuSe、 Turbo Linux、Slackware和Mandrake等,其 中Red Hat Linux是较为成熟的一种Linux发 行版本,获得了较多商业的支持,因此在硬 件和软件兼容上都比较好,安装和使用也很 方便。 本 章 选 择 Red Hat 公 司 发 行 的 Fedora Core 6.0作为实例,详述其安装需求、安装过程及 其配置。

7.1 Linux的硬件需求
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Linux在原代码级上兼容绝大部分Unix标准, 是一个支持多用户、多进程、多线程、功能 强大而稳定的操作系统。它可以运行在 x86PC 、 Sun Sparc 、 Digital Alpha 、 680x0、PowerPC、MIPS等平台上,是 目前运行硬件平台最多的操作系统。在此主 要讨论在x86PC的安装。

7.1.1 了解硬件环境
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为保证顺利安装Linux,用户最好对自己的计算机配 置有一定的了解。因此在安装前需要了解以下内容:
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1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9)

CPU的主频和型号。 硬盘的数量、容量和类型。 计算机所拥有的内存数量。 CD-ROM的接口类型(如IDE、SCSI还是其他)。 SCSI卡的型号。 网卡的型号。 鼠标的类型(串口或PS/2)、按键的数量。 显卡的型号(或者它用的芯片组),显示内存的数量。 显示器的型号,以及水平和垂直刷新频率的范围。

7.1.1 了解硬件环境
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另外以下几项有关网络的参数对于网站建设 者十分重要,如果不知道的话,请向网络管 理员查询。
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1) IP地址,如:202.114.64.2。 2) 子网掩码(Net Mask),如255.255.255.0。 3) 网关的IP地址。 4) 域名服务器(Name Server)的IP地址,可能 会有好几个。 5) 主机所在的域名。 6) 主机名(Hostname)。

7.1.2 Linux版本的选择与获取
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在了解计算机的配置以后,可以根据自己的实际需 求确定Linux的发行版本。目前市场上有许多Linux的 发行版本,它们各有其优缺点,可以购买相应发行 版本的光盘版,也可到它们的官方网站上去下载, 下面是几个Linux发行版的官方网站:
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Debian Linux:http://www.debian.org/ Ubuntu Linux:http://www.ubuntu.com/ SuSE Linux:http://www.suse.com/ Fedora Linux:http://fedora.redhat.com/ Mandriva Linux:http://www.mandriva.com/

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一般来说,Linux的发行版本都比较大,需要通过光 盘发布。

7.1.3 安装方式
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Linux主要的安装方式有:
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从本地(如CD-ROM或硬盘)安装 从网络(局域网或Internet上)安装。

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不管采用哪种安装方式,都需要有安装启动盘。 对于初学者建议从光盘安装,有经验的Linux 用户可以从硬盘安装。

7.1.4 Linux启动盘制作
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一般Linux发行版本安装光盘都带有启动功能, 可直接利用光盘启动后进行安装,不需要再 制作启动软盘,这是目前最简单也是最常用 的一种安装方式。 如果计算机不支持从光盘引导,则需要制作 一张Linux启动盘来引导安装Linux,该软盘只 负责引导系统并通过其它介质(如硬盘、光 盘或网络)提供安装软件包来实现安装Linux。

7.1.4 Linux启动盘制作
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由于Fedora Core 6.0不支持软盘启动,因此下面以 Red Hat Linux 9.0为例说明如何制作启动软盘。先 把iso文件中images文件夹里的bootdisk.img读出来 单独存储到硬盘上。
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如果是在Linux下,就把软盘插入软驱,然后执行下面的命 令把bootdisk.img写入软盘:
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dd if=bootdisk.img of=/dev/fd0

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如果是在DOS/WINDOWS下,则还要把iso文件中dosutils文 件夹里的rawrite.exe读出来并与bootdisk.img保存在同一 个目录下。然后在DOS提示符下执行rawrite,按提示插入 软盘,将bootdisk.img写入软盘。

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做好Linux启动盘后,用它引导启动计算机。当提示 询问何种安装方式时,选择硬盘安装方式(Hard Drive),并提供正确的iso文件位置信息,就能启动 iso文件中的安装程序了。

7.1.5 安装Linux的硬盘分区
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硬盘分区的基础知识
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在Linux中规定,每一个硬盘设备最多能有4个主分 区(其中包含扩展分区)构成,任何一个扩展分 区都要占用一个主分区号码,也就是在一个硬盘 中,主分区和扩展分区一共最多是4个。对于早期 的DOS和Windows(Windows 2000以前的版本), 系统只承认一个主分区,可以通过在扩展分区上 增加逻辑盘符(逻辑分区)的方法,进一步地细 化分区。

7.1.5 安装Linux的硬盘分区
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主分区的作用就是进行启动操作系统的,因此每一 个操作系统的启动,或者称作是引导程序,都应存 放在主分区上。 对于逻辑分区,Linux规定它们必须建立在扩展分区 上,而不是主分区上。 扩展分区能够提供更加灵活的分区模式,但不能用 来作为操作系统的引导。这就是主分区和扩展分区 及逻辑分区的最大区别。 Linux规定主分区(或扩展分区)占用1至16号码中 的前4个号码。以第一个IDE硬盘为例说明,主分区 (或扩展分区)占用hda1、hda2、hda3、hda4, 而逻辑分区占用hda5到hda16等12个号码。因此, Linux下面每一个硬盘总共最多有16个分区。

7.1.5 安装Linux的硬盘分区
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1. Linux硬盘分区的基础知识 一个硬盘可以分割成不同的分区。每个分区甚至可以 有一个类型用来表明这个分区中信息是如何存储的。 可以这样处理Linux分区:
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1) 可以将Linux安装在一个或多个类型为“Linux Native” 的硬盘分区,通常称为“Linux原始分区”。同时还需要一 个类型为“Linux Swap”的分区,也叫做“Linux交换分 区”。 2) Linux对分区的最小要求是:一个“Linux Native”加一 个“Linux Swap”分区。要特别注意的是,Linux一定不可 以安装在DOS/Windows的分区内! 3) 即使将Linux安装在一个专门的硬盘,或者一台不安装 其他操作系统的计算机上,仍需要为Linux创建分区。

7.1.5 安装Linux的硬盘分区
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4) 将Linux安装在已经含有其他操作系统的硬盘上时,一 般要求先备份硬盘上的数据,然后分出一个独立的硬盘分 区(推荐使用最后一个硬盘分区),该硬盘分区大小要求 不小于2G,推荐大于8G。

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Linux通过字母和数字的组合来标识硬盘分区,Linux 的命名设计比其他操作系统更灵活,能表达更多的信 息。其归纳如下:
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1) 分区名的前两个字母表明分区所在设备的类型。你将通 常看到hd(指IDE硬盘),或sd(指SCSI硬盘)。 2) 第三个字母表明分区所在的设备号。例如:/dev/hda (第一个IDE硬盘)或/dev/sdb(第二个SCSI硬盘)。 3) 最后的数字代表分区。前四个分区(主分区或扩展分区) 用数字1到4表示。逻辑分区从5开始。例如,/dev/hda3第 一个IDE硬盘上的第三个主分区或扩展分区;/dev/sdb6是 第二个SCSI硬盘上的第二个逻辑分区。

7.1.5 安装Linux的硬盘分区
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2. Linux硬盘分区策略
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(1)boot 分区用于引导系统,包含了Linux操作系统的内 核和在启动过程中需要用到的文件,默认状态下该分区为 100MB。 (2)swap交换分区用于充当虚拟内存,配置原则为机器物 理内存的2倍,如256MB物理内存则交换分区应为512MB, 如果机器的内存大于512MB,则交换分区设为512MB即可。 (3)根分区用于保存大部分的系统文件和用户文件,系统 安装以后工作基本在该分区,所以这个分区的空间一定要 很大。

7.2 Linux的安装过程
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目前RedHat Linux发行版本在国内市场上占有率比较 高,而且它的相关资料也比较丰富,因此下面以 RedHat公司发行的Fedora core 6的安装过程作为一个 实例介绍Linux系统的安装。 要想比较流畅地运行在Fedora core 6的图形界面下, 计算机的配置必须满足以下几点:
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内存至少需要256MB(如果低于192MB则无法进入图形安 装模式,而文本模式的安装推荐128MB内存以上),推荐 512MB内存, CPU至少应为奔腾3-700,推荐奔腾4级CPU, 硬盘空间至少5GB,推荐10GB以上。

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在此假设以引导光盘引导的方式进行Fedora core 6的 文本模式安装。

7.2 Linux的安装过程
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(1)启动安装程序 先进入机器的BIOS设定 为从光盘启动,然后将 安装光盘放入光驱中, 启动机器,光盘启动完 成后,将出现图7.1所示 的安装程序启动界面, 在boot:后键入linux text,然后敲回车键进 入Fedroa core 6的文本 模式安装。

7.2 Linux的安装过程
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(2)检测安装盘: 安装程序提供了测试光盘介质自身正确性的功能,通过该测 试,可以检测出光盘是否有物理损坏,或是否有无法正确读 取的文件,这样可以避免由于某些文件无法读出,而造成安 装无法继续的情况,一般推荐测试每一张安装光盘,在此为 简便,直接跳过检查光盘的完整性。 如图7.2所示:

7.2 Linux的安装过程
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(3)文本模式欢迎界面

7.2 Linux的安装过程
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(4)选择安装语言 RedHat Linux支持多种语言界面,可根据需要进行选择,此 处选择默认的English,若要选择简体中文,则移动光标键到 Chinese(Simplified)选项,再选OK按钮即可。如图7.4所示:

7.2 Linux的安装过程
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(5)选择键盘类型

7.2 Linux的安装过程
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(6)硬盘信息提示 如果使用一块新硬盘会出现如下提示,否则有可能是 分区表出现了问题,安装程序当作一块新硬盘来处理, 在此提醒是否需要格式化该硬盘。如图7.6所示:

7.2 Linux的安装过程
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(7)对硬盘进行分区: 对硬盘的操作要格外小心,这步骤将清空硬盘上的所有分区, 保险起见这里我们选择自定义分区Create custom layout,如图 7.7所示:

7.2 Linux的安装过程
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1、自定义分区 创建Linux的分区:Fedora 6占用空间比较大,创建 一个ext3文件系统的(/)根分区,大小由自己硬盘容 量划分,最小8GB,再创建一个交换分区swap,大小 可设为内存的两倍,如果内存很大,一般分配512MB 也就够了,最后再分配一个boot分区,大小为100MB。

7.2 Linux的安装过程
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2 、添加交换分区:选择 new增加一个分区 ,出现 “Add Partition”对话框,选定File System Type 选项中的swap,再输入交换分区分配的大小256MB。 如图7.9所示:

7.2 Linux的安装过程
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3、建立Boot分区:选择new增加一个分区,Mount Partition就是我们安装Linux的挂载点,输入/boot, 文件系统类型为ext3,大小为100MB。如图7.10所示:

7.2 Linux的安装过程
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4、建立根节点:选择new增加一个分区,Mount Partition就是我们安装Linux的挂载点,输入/,文 件系统类型为ext3,大小为余下所有可能的硬盘空 间。如图7.11所示:

7.2 Linux的安装过程
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最终结果类似于这样,只是各分区大小不一样。如图7.12所示:

7.2 Linux的安装过程
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(8)GRUB的安装及配置: 1、选择系统引导管理器 GRUB多系统引导管理器,可以引导Windows,Linux系统。如图 7.13所示:

7.2 Linux的安装过程
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2、配置系统引导管理器参数

7.2 Linux的安装过程
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3、生成GRUB口令 使用GRUB口令,可以使用户无法在单用户模式中引 导,改变Root口令。如图7.15所示:

7.2 Linux的安装过程
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4、配置启动菜单: 图中只有一个操作系统,它是Fedora core 6,如果机 器中有Windows,则GRUB会识别成为Other,启动菜 单中就会有多个操作系统。如图7.16所示:

7.2 Linux的安装过程
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5、设置启动引导器的安装位置 启动引导器的安装位置有两种,通常情况应安装到硬盘的主引 导扇区,即Master Boot Record(MBR),以实现启动计算机时, 就可以自动加载运行GRUB启动引导器;另外就是安装在启动分 区中的第一个扇区,即First sector of boot partition,这 时需要借助安装在MBR中的其它引导程序的引导,才能启动 GRUB启动引导器。因此,通常应将GRUB安装在硬盘的主引导扇 区中。如图7.17所示:

7.2 Linux的安装过程
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(9)网络配置: 如果是通过DHCP获得IP地址的,用默认的DHCP就行; 如果是通过指定IP,则可以逐个输入。如图7.18所示:

7.2 Linux的安装过程
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IPv4&IPv6设置,默认即可,也可以自己设置 IP。如图7.19所示:

7.2 Linux的安装过程
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(10)时区的选择: 选择Asia/Shanghai,注意一般不要选择UTC选项,否 则,若计算机同时安装了Windows系统会发生错误。 如图7.20所示:

7.2 Linux的安装过程
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(11)超级权限密码设置:设置root用户的密码,root是 Linux下的最高权限,密码要强一点,不要弄丢密码!要是不 幸弄丢了可以用恢复模式或单用户模式重新设置(前提是没有 设置GRUB密码,否则输入正确的密码才能进入),如图7.21 所示:

7.2 Linux的安装过程
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(12)软件包选择:如果想自己选定安装软件,选中下面的 Customize software selection,如图7.22所示:

7.2 Linux的安装过程
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安装程序首先检查软件包依赖关系,如图7.23所示:

7.2 Linux的安装过程
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然后发出安装确认信息,如图7.24所示:

7.2 Linux的安装过程
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下面开始安装...

7.2 Linux的安装过程
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安装结束后,提示整个安装过程完成,如图7.26 所示:

7.2 Linux的安装过程
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Fedora core 6系统安装结束后,接下来就可以重新启 动机器了,启动成功后,系统将要求用户登录,只有 登录成功,才能访问和使用系统。

7.3 多操作系统安装
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多操作系统的安装主要处理的问题是两个方面:一个 方面是关于各个系统所占硬盘分区以及容量大小,另 一个方面是关于启动文件的设定。 假定我们要在电脑上安装Windows系统和Linux系统, 安 装 位 置 分 别 为 : Windows ( hda1 ) , Fedora (hda9)。安装和设置步骤如下:
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1. 按照如下注意事项安装各个系统(先后次序无关紧要):安装 Windows时在分区时务必把C盘(也就是hda1)格式化成FAT32格式;安 装Linux时不要单独分出/boot分区,并且在安装引导程序(grub或lilo) 时选择将引导程序安装在根分区(/分区)而不是安装在MBR(硬盘主引 导扇区)。 2. 进入Windows,从网上下载grub4dos,将其中的bootgrub和grldr文 件放到C盘下,然后修改c:\boot.ini文件(这个文件是隐藏文件),在 文件最后面加上如下一行: ? C:\bootgrub =“Fedora Linux”

7.3 多操作系统安装
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3. 在C:\boot\grub目录(这个目录不存在就新建一个)中新 建一个menu.lst文件,内容如下:

# This is a sample menu.lst file. You should make some changes to it. # Added items for installing GRUB [ which is on your DOS drive C: ] to MBR color black/cyan yellow/cyan timeout 10 default 0 title Fedora Linux root (hd0,9) chainloader +1 title Windows 2000 root (hd0,0) chainloader +1

7.3 多操作系统安装
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4. 重 启 系 统 , 现 在 你 就 看 到 可 以 选 择 进 入 Windows还是Linux了。 5. 重装系统的时候只要按照步骤1的注意事项进行; 重装Windows后重复一下步骤2和3,就可以了。

7.4 Linux的引导过程
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系统的引导和初始化是操作系统实现控制的 第一步,了解Linux系统的启动和初始化过程, 对于进一步理解和掌握Linux是十分有益的。 Linux系统的引导过程包含内核部分和init程序 两个部分,内核部分主要完成对系统硬件的 检测和初始化工作,init程序部分则主要完成 系统得各项配置。

7.4 Linux的引导过程
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Linux的引导过程大体经历以下几个阶段:
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1. 加载BIOS的硬件信息; 2. 读取MBR的Boot loader(亦即是lilo,grub,spfdisk 等等)开机信息; 3. 加载Kernel的操作系统内核信息; 4. Kernel执行init程序并取得run-level信息; 5. init执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件; 6. 启动内核的外挂式模块(/etc/modules.conf); 7. init执行run-level的各个脚本(Scripts); 8. init执行/etc/rc.d/rc.local文件; 9. 执行/bin/login程序; 10.登入之后开始以Shell控管主机。

7.5 常用的系统引导程序简介
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引导Linux系统的过程包括很多阶段,对于 Linux来说引导程序就是负责在启动计算机时 装入Linux的Kernel,并将计算机的控制权交 给Kernel,然后Kernel再进一步初始化剩余的 操作系统,直到Linux显示用户登录画面。由 此可见引导程序对于一个操作系统来是非常 重要的。Linux的引导程序有很多种,最为常 见是LILO和Grub。

7.5.1 LILO
1.配置LILO ? LILO的配置都是通过位于/etc/lilo.conf 的一个 配置文件来完成的。 ? lilo.conf示例文件 boot=/dev/hda
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map=/boot/map install=/boot/boot.b prompt timeout=100 compact default=Linux image=/boot/vmlinuz-2.4.18-14 label=Linux root=/dev/hdb3 read-only password=linux other=/dev/hda label=WindowsXP

7.5.1 LILO
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2.引导时的附加配置 LILO被成功加载后,将看到LILO提示符。 LILO不支持引导期间的交互式配置,所以, 只能在lilo.conf 中或者运行/sbin/lilo时指定选 项。

7.5.2 Grub
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Grub是比LILO新的一个功能强大的引导程 序。专门处理Linux与其他操作系统共存的 问题。它可以引导的操作系统有Linux、 OS/2 、 Windows 系 列 、 BeOS 、 Solaris 、 FreeBSD、NetBSD等。它的优势在于支持 大硬盘、支持开机画面(能支持到1024x768 的画面)、支持菜单式选择,并且分区位置 改变后不必重新配置,使用非常方便。较 新发行的各版本Linux大多采用Grub作为默 认的引导程序。

7.5.2 Grub
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1.配置 Grub
Grub的配置都是通过位于 /boot/grub/grub.conf 的一个配置文件来完成的。

default=0 timeout=10 splashimage=(hd1,3)/grub/splash.xpm.gz password --md5 $opeVt0$Y.br.18LyAasRsGdSKLYlp1 title Red Hat Linux password --md5 peVt0$Y.br.18LyAasRsGdSKLYlp1 root (hd1,3) kernel /vmlinuz-2.4.18-14 ro root=LABEL=/ initrd /initrd-2.4.18-14.img title Windows XP password --md5 peVt0$Y.br.18LyAasRsGdSKLYlp1 rootnoverify (hd0,0) chainloader +1

7.5.2 Grub
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2.初始引导过程 与 LILO 类 似 , 当 Grub 初 始 加 载 时 , 从 MBR加载第一阶段程序。加载后,它进入 第一阶段和第二阶段引导加载程序之间的 中间阶段(为了方便讨论,可称为第1.5阶 段)。之所以存在第1.5阶段,是为了能够 对/boot/grub中的Grub配置文件进行常 规的文件系统访问,而不是去访问磁盘块。 然后进入引导加载程序的第二阶段,Grub 加载grub.conf文件。

7.5.2 Grub
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3.引导时的附加配置 在Grub GUI中,按下任何键都会停止超时 的计时。然后按下P键,可以输入Grub口令, 并获得对Grub交互式引导选项的完全访问 权限。

7.5.3 Grub与LILO的比较
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所有引导加载程序都以类似的方式工作,满足共同 的目的。不过,LILO和GRUB之间有很多不同之处:
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1、LILO没有交互式命令界面,而Grub拥有; 2、LILO不支持网络引导,而Grub支持; 3、LILO将关于可以引导的操作系统位置的信息物理上 存 储 在 MBR 中 。 如果 修 改了 LILO 配 置 文件 , 必须将 LILO第一阶段引导加载程序重写到MBR。相对于Grub, 这是一个更为危险的选择,因为错误配置的MBR可能会 让系统无法引导。而使用Grub,如果配置文件配置错误, 则只是默认转到Grub命令行界面。

小结
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Linux的硬件需求 Linux的安装过程 多操作系统安装 Linux的引导过程 常用的系统引导程序


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