19-. Linux Boot, Modules and Loaders
19-. Linux 开机、模块 与 Loader
系统开机其实是一项非常复杂的程序，因为核心得要侦测硬件并加载适当的驱动程序后， 接下来则必须要呼叫程序来准 备好系统运作的环境，以让使用者能够顺利的操作整部主机系统。
grub2 ：Linux 底下优秀的开机管理程序 (boot loader)。
系统运作期间：管理核心模块
1. 开机流程分析
加载 BIOS 的硬件信息与进行自我测试，并依据设定取得第一个可开机的装置；
读取并执行第一个开机装置内 MBR 的 boot Loader (亦即是 grub2, spfdisk 等程序)；
依据 boot loader 的设定加载 Kernel ，Kernel 会开始侦测硬件与加载驱动程序；
在硬件驱动成功后，Kernel 会主动呼叫 systemd 程序，并以 default.target 流程开机；
systemd 执行 sysinit.target 初始化系统及 basic.target 准备操作系统；
systemd 启动 multi-user.target 下的本机与服务器服务；
systemd 执行 multi-user.target 下的 /etc/rc.d/rc.local 文件；
systemd 执行 multi-user.target 下的 getty.target 及登入服务；
systemd 执行 graphical 需要的服务
2. 核心 与 核心模块
核心（Kernel） 与 模块（modules）
2.1. Linux 核心
是操作系统的核心部分，它直接与硬件交互，管理系统的各种资源，包括 CPU、内存、输入输出设备等。核心是操作系统的基础，提供了以下功能：
主要功能
进程管理 核心负责创建、调度和管理进程（包括线程）。它通过进程调度算法分配 CPU 时间，确保多个进程可以高效地运行。
内存管理 核心管理系统的物理内存和虚拟内存，包括内存分配、页面置换、内存映射等。它通过虚拟内存机制为每个进程提供独立的地址空间。
文件系统管理 核心提供了对文件系统的支持，包括文件的创建、删除、读写等操作。它支持多种文件系统（如 ext4、XFS、NTFS 等）。
设备驱动 核心通过设备驱动程序与硬件设备进行通信。设备驱动是核心的一部分，负责管理硬件设备的具体操作。
网络管理 核心提供了网络协议栈，支持 TCP/IP、UDP/IP 等协议，管理网络接口和网络通信。
系统调用接口 核心提供了系统调用接口（System Call Interface），允许用户空间程序请求核心服务。例如， open 、 read 、 write 、 fork 等系统调用。
核心的组成
内核代码（Kernel Code）：核心的主要代码，负责实现上述功能。
内核模块（Kernel Modules）：动态加载到核心中的代码片段，用于扩展核心的功能。
2.2. Linux 模块
模块（Module） 是指可以动态加载到内核中的代码片段，通常用于扩展内核的功能。模块是内核的一部分，但它们不是内核的固定组成部分，而是可以在运行时动态加载或卸载的独立代码单元。这种设计使得 Linux 内核具有高度的灵活性和可扩展性。
2.3. 核心模块
模块是可以动态加载到核心中的代码片段。它们是核心的一部分，但不是核心的固定组成部分。核心模块可以扩展核心的功能，例如添加新的设备驱动、文件系统支持或网络协议等。
主要特点
动态加载与卸载 核心模块可以在系统运行时动态加载或卸载，而不需要重新启动系统。这使得系统管理员可以灵活地扩展或修改核心的功能。
独立性 核心模块是独立的代码片段，通常以 .ko 文件的形式存在。它们可以独立于核心代码进行开发和维护。
功能扩展 核心模块用于扩展核心的功能，例如：
设备驱动：为新的硬件设备提供支持。
文件系统：支持新的文件系统格式。
网络协议：支持新的网络协议。
使用 lsmod 之后，系统会显示出目前已经存在于核心当中的模块，显示的内容包括有：
模块名称(Module)；
模块的大小(size)；
此模块是否被其他模块所使用 (Used by)。
3. Boot Loader: Grub2
boot loader：载入核心的重要工具。
4. Others
Linux 不可以随意关机，会造成文件系统错乱 或 无法开机问题
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