启动一个计算机和载入作业系统的过程通常被叫做“bootstrap process ”或简单地叫“booting”。FreeBSD启动过程提供了许多弹性来适应实际的变化，允许选择启动在同一台计算机上安装的不同作业系统，或是同一作业系统的不同版本。

这里对可能会涉及到的配置选项和如何定製FreeBSD的启动过程作一个描述。这包括核心启动前会发生的每一件事情，探测设备，启动init。如果不十分有把握的话，在系统启动时，当萤幕的文本颜色由白变灰的时候，就可以看到系统的检测信息了。

本文将介绍到：

FreeBSD的bootstrap系统有哪些组件，它们如何互相影响

在启动FreeBSD时可以给组件哪些选项来控制启动过程

注意: 这里将只描述运行在Intel x86系统上的启动过程。

打开计算机和启动作业系统似乎会引起一个有趣的两难选择。根据定义，计算机在作业系统启动之前是不知道如何做事的。这包括从磁碟运行程式。所以如果计算机没有作业系统就不能运行程式，那作业系统是如何启动的呢？

这个问题与《The Adventures of Baron Munchausen》（这是一本讲述难以置信的冒险故事的书）一书中的问题很相似。一个人沿着检修孔慢慢下去，然后通过抓住他的解靴带（bootstrap）爬上来。在计算机发展的早期，术语bootstrap被套用于载入作业系统的机制，它也可以缩短为“booting”。

在x86系统中，主要由基本输入输出系统（BIOS）来负责载入作业系统。BIOS首先检查磁碟的主引导记录（MBR），它是在磁碟的一个比较特殊的地方。BIOS载入和运行MBR，而MBR能完成载入作业系统以外的任务。

如果计算机只安装一个作业系统，那标準的MBR将起作用。这个MBR会搜寻磁碟上第一个启动slice，然后在这个slice上运行代码来载入引导作业系统余下的部分程式。

如果在磁碟上安装了多个作业系统，可以安装一个不同的MBR，MBR可以显示一个不同作业系统的列表，允许你选择一个启动。FreeBSD使用这样的MBR，其他作业系统也会提供其他的MBR。

FreeBSD的bootstrap系统的其余部分被分成三个阶段：

第一阶段是运行MBR，它只知道把计算机带入一个特殊的状态；

第二阶段执行的程式要多一点；

第三阶段就完成载入作业系统的任务。

这个工作被分成三个阶段是因为PC的标準限制了程式的大小。这一系列串起来的任务允许FreeBSD提供一个比较灵活的载入程式。

核心启动后，就会探测设备并对它们进行初始化，一旦核心启动过程完成，核心就把控制权交给用户处理进程init，它可以确定磁碟是否处于可用状态。Init接着就启动用户级资源配置来载入档案系统，设定网卡来激活网路，接着就启动所有的通常在FreeBSD一运行就启动的进程。

MBR, /boot/boot0

FreeBSD MBR是驻留在/boot/boot0上的。这是MBR的一个拷贝，因为真正的MBR必须被放置在磁碟的一个特殊部分，在FreeBSD区域的外面。

boot0非常简单，在主引导区的程式可能只有512个位元组。如果已经安装了FreeBSD的MBR，而且还安装了多个作业系统，将会在启动时看到一个比较熟悉的画面。

boot0画面类似下面

F1 DOS

F2 FreeBSD

F3 Linux

F4 ??

F5 Drive 1

Default: F2

其他作业系统如Windows，会用自己的MBR来改写已存在的MBR。如果碰到这样的事，或想替换成FreeBSD的MBR，可以使用下面的命令：

# fdisk -B -b /boot/boot0 device

device是用来启动的设备，如第一个IDE磁碟ad0，在第二个IDE控制器上的第一个磁碟ad2，在第一个SCSI磁碟da0等等。

步骤1：/boot/boot1 步骤2：/boot/boot2

第1和第2个步骤是在磁碟同一个区域的同一个程式的两个部分。由于磁碟空间限制，它们被分成了两部分，但必须要将它们安装在一起。

它们可以在启动slice的启动扇区找到。在/boot目录中的档案只是真实档案的副本，而真实档案是存储在FreeBSD档案系统外面的。

Boot1是非常简单的，它也可能只有512位元组，只有FreeBSD的存储有磁碟分区信息的磁碟标籤（Disklabel）比较清楚，找到它之后，就可以执行boot2。

Boot2稍微有点複杂，它记录着FreeBSD的档案系统以便于在它上面找到档案，另外它也提供了一个选择可运行的核心或引导程式的简单接口。Loader还要複杂一点，它提供了一个易于使用的启动配置信息，通常boot2之后就是运行它了，但以前它可以直接运行核心。

boot2画面类似下面

>> FreeBSD/i386 BOOT

Default: 0:ad(0,a)/kernel

boot:

如果需要替换已安装的boot1和boot2，可以使用disklabel。

# disklabel -B diskslice

diskslice是启动系统的磁碟和slice的地方，如ad0s1，在第一个IDE磁碟的第一个slice上。

危险的模式：如果只使用磁碟名称，如ad0，在disklabel命令中，将创建一个危险的磁碟，没有slice。这可能不是想要做的，所以确定在键入RETURN之前，已反覆检查了命令disklabel。

步骤3：/boot/loader

引导程式loader是三步中的最后一步，它在档案系统的/boot/loader中。Loader使用一个易于使用的内建命令集来进行友好的配置，使用一个複杂的命令集，通过一个强大的接口来进行备份。

Loader的执行过程

初始化过程中，引导程式loader探测到一个控制台和一些磁碟，并且指出从哪个磁碟启动。因此，它可以设定成可变化的，然后解释程式就开始启动，命令就会被解释执行。

最后，默认情况下启动程式停顿10秒钟（当然可以按任意键继续），然后启动核心。如果进程被打断了，用户可以使用命令来调整参数，卸载或装载模组，最后进入系统或重新启动。一个更深入的技术讨论，可以阅读loader的在线上手册。

Loader内建命令

这些命令集包括：

autoboot seconds

在规定的时间内不被打断的话，继续启动核心。如果显示一个倒计时，默认的时间是10秒钟。

boot [-options] [kernelname]

直接配合所给的参数启动核心。

boot-conf

在启动时，使用自动的变数配置模组，这只在先用unload时才有意义，并改变一些变数，通常是kernel。

help [topic]

显示来自/boot/loader.help的求助信息，如果所给的主题(topic)是索引（index），那就显示所有的主题列表。

include filename ...

执行所给的档案，这档案将被读入并一行一行地执行，一旦有错误发生就直接停止这个inlucde命令。

load [-t type] filename

载入kernel，kernel模组或原先指定的档案类型，再接着档案名称。任何跟在档案之后的参数都将会传给这个档案来执行。

ls [-l] [path]

列出在给定路径中的档案。如果没有指定路径，将显示root目录的档案列表。如果有附加-l参数，那幺将一起显示档案大小。

lsdev [-v]

列出所有可以载入模组的设备，如果指定-v参数，那幺会列出更详细的信息。

lsmod [-v]

显示已被载入的模组，如果有指定-v参数，那幺更详细的信息会一起列出。

more filename

在显示的每一行用一个终止符，显示所指定的档案内容。

reboot

直接重新启动系统。

set variable, set variable=value

设定loader的环境变数。

unload

卸载所有已载入的模组。

Loader举例

这里就是一些loader使用的实际例子。

在单用户模式下启动普通核心：

boot -s

卸载普通核心和模组，然后仅仅引导旧（或另一个）核心：

unload

load kernel.old

可以使用kernel.GENERIC，这是安装光碟上的通用kernel，或是kernel.old。

注意: 照着下列的步骤可以配合原先的模组来载入其他的kernel：

unload

set kernel=“kernel.old”

boot-conf

载入核心配置的脚本档案 (这是一个自动的脚本档案，用来执行在kernel启动阶段所要执行的命令)：

load -t userconfig_script

/boot/kernel.conf

一旦核心通过loader (一般来说) 或boot2 (略过执行loader)，核心将会检查它的启动标记，如果有，就开始按照标记做一些必要的调节。

核心启动标记

这是一些启动标记：

a

在核心初始化期间，询问要使用哪一个设备作为root档案系统。

C

从CDROM启动。

c

运行UserConfig，启动时的核心配置。

s

从单用户模式启动。

v

在核心启动期间更详细的信息。

Init:过程控制初始化

核心一旦启动完成，它就把控制权转交给用户层命令init，它就在/sbin/init中，在loader中，程式路径可以通过init_path指定。

自动重新启动

这个程式会确定系统将要使用的档案系统是存在的。如果不存在，那幺fsck就不能正常地被执行去修复磁碟驱动器，接着init将把系统切换成单用户模式，系统管理者就可以在这时候直接处理这个错误。

单用户模式

这个模式能够通过自动重新启动顺序来完成，或在用户启动时通过加上-s选项，或在loader中设定boot_single。它也可以不重新启动通过呼叫shutdown来达到，或在多用户模式下加上-h选项。如果系统控制台被设定成insecure，那在开始单用户模式之前，系统就要求键入root密码。

在/etc/ttys中设定一个控制台为insecure

# name getty type status comments

#

# This entry needed for asking password when init goes to single-user mode

# If you want to be asked for password, change “secure” to “insecure” here

console none unknown off insecure

注意: 一个insecure的控制台代表你的控制台的安全等级是insecure的，并且确定如果有人要进入单用户模式，就要输入root密码。请注意，insecure不代表你的控制台是inscurely的。而是，如果你要多一点的安全防护，请选择insecure，而不是secure。

多用户模式

如果init正确地找到了档案系统，或结束了单用户模式，系统就会进入多用户模式，并开始系统的资源配置。

资源配置

资源配置系统将先读取默认的配置档案/etc/defaults/rc.conf，和指定系统的详细配置/etc/rc.conf，接着按照/etc/fstab来载入档案系统，再激活网路服务，和其他的系统守护程式(daemon)，最后，执行部分程式的起始脚本（script）档案。rc在线上手册是资源设定系统很好的参考。同样，直接查阅那些脚本也是个好方法。

使用shutdown可以控制系统进行关机，init将会执行/etc/rc.shutdown这个脚本档案，然后传送TERM信号和KILL信号给所有没有及时终止的所有进程。