突破传统！Linux实现无内核启动技术 (linux 无内核启动)
随着计算机科技的不断发展，越来越多的人加入到了计算机行业中。而在这个行业中，Linux一直都被认为是一种高效、可靠的操作系统。然而，对于一些对Linux不太了解的人来说，他们可能会被Linux中内核的启动过程所困惑。在传统的启动方式下，内核启动的过程相当复杂，并存在一定的缺陷。为了解决这些问题，一些开发人员尝试设计了一种全新的无内核启动技术。这篇文章将介绍这种技术的实现过程以及其带来的一些优势和挑战。
传统启动方式的问题
在传统的Linux中，内核启动的过程包括以下几步：
1. BIOS或UEFI启动。
2. 加载引导程序(Master Boot Record或bootloader)，并分配内存。
3. 加载kernel image到内存中，并完成初始化。
4. 管理进程启动。
5. 用户系统启动。
这个过程中的每一步都需要运行内核代码。虽然这个过程始终存在，在某些情况下，这种启动方式可能会导致一些问题。例如，内核启动会使引导时间变长，从而降低用户体验。此外，内核启动可能会导致一些安全漏洞，因为启动时需要运行较多的系统代码，这些代码很容易被黑客利用。
无内核启动技术的概念
为了解决这些问题，一些开发人员研究了一种全新的无内核启动技术。这种技术基于Linux，但完全摒弃了内核启动的方式。在这种新的架构中，内核不再是一个独立的实体。相反，内核功能被划分成多个单独的模块，这些模块可以被随时加载，而无需先启动整个内核。这种技术被称为“unikernel”。
在传统的Linux环境中，所有进程的执行都需要通过内核来维护，而在unikernel中，内核被设计成一个不可见的组件。相反，所有的代码都是被编译到一个可执行镜像中，并由一个特定的应用程序负责启动。这个应用程序就是unikernel的主程序。一旦主程序启动，它就成为了整个系统的内核。与传统的Linux相比，unikernel中的代码量要少得多，这使得系统更加轻便。
实现无内核启动技术的需求
对于这个想法的实施，需要以Linux为基础建立起全新的操作系统。该系统需要在不同的硬件平台上都可以运行，并且需要支持各种文件系统和网络协议。为了实现这个系统，开发人员需要解决以下几个关键问题。
1. 支持库的设计：unikernel的基础是工作在现代硬件上的高效代码。这需要设计出高质量、可重复使用的支持库。支持库需要覆盖操作系统功能的所有方面。它们必须使用现代编程技术编写，并能够轻松地集成和添加新的支持库。
2. 性能优化：由于unikernel代码必须处理所有系统任务，因此必须进行全面性能优化。这包括减少代码大小、提高编译速度、加快I/O处理速度等。
3. 安全性：unikernel中的所有代码都被编译为单个可执行镜像。因此，任何潜在的安全漏洞都会对整个系统造成威胁。因此，必须采取强大的安全措施，以确保系统的安全。
实现无内核启动技术带来的优势
采用无内核启动技术的unikernel在许多方面都具有优势。其中一些优势包括：
1. 较小的内存占用：由于unikernel不像传统内核那样需要管理所有进程，因此内存占用更小。
2. 速度更快：unikernel中由于没有内核和进程之间的切换，因此可以更快地响应系统调用，从而更快地处理请求。
3. 更好的可扩展性：unikernel由于没有传统内核的限制，因此可以以更加简单的方式进行扩展。同时，也可以随时添加新的功能。
挑战
尽管无内核启动技术带来了很多好处，但也存在一些挑战。
1. 缺少成熟的实现：尽管著名的操作系统公司都已经开始探索这项技术，但目前的实现还没有完全成熟。
2. 加载代码的复杂性：unikernel需要能够加载整个系统的所有代码。这使得固件更新变得更加复杂，并且可能会降低系统可靠性。
3. 代码镜像的大小限制：unikernel采用了单一的可执行镜像，但这使得整个系统代码的大小受到极限的限制。
结论
无内核启动技术是一种非常有前景的技术，在很大程度上消除了启动内核所带来的安全和性能问题。随着技术的逐步改进和不断完善，它将有可能成为一种可用的替代方案，并且被更广泛地应用在实际系统中。
相关问题拓展阅读：
Linux启动故障处理
【摘要】
当Linux系统出现故障无法正常启动系统时，Linux准备了单用户模式、救援模式等方式可以让我们有效的处理这类问题。本文简单分享一个利用救援模式解决Redhat系统无法启动的案例。
【正文】
一、 问题背景
1) 问题描述
一台部署了RHEL 7.2的物理服务器，突发死机故障，在尝试重启时，发现服务器无法正常进入操作系统，直接进入emergency mode。本文主要分知橘享操作系统启动异常的问题排查过程。（服务器死机配猛模据后续日志分析，确定为内核的bug所致，本文不进行累述）
2) 故障现象
系统启动后，提示无法找到/dev/mapper/rhel-root，并直接进入emergency mode。
二、 排查思路
1) 收集系统启动异常的相关提示信息，获取到问题关键点：
Warning:/dev/rhel/root does not exist
初步定为配置文件问题或者逻辑卷root本身问题；
2) 尝试在应急模式下检查逻辑卷状态，发现当前情况并不稳定，常用命令无法使用、显示多为乱码；
3) 尝试进入单用户模式，发现情况和应急模式一样；
Redhat 7.2进入单用户模式：
1、开机启动至内核选择界面，选择之一项，按e进行编辑
2、定位到linux16这一行，找到ro，修改其为rw init=/sysroot/bin/sh
3、按ctrl+X启动至单用户模式
4) 利用系统安装光盘，进入Linux救援模式，进行排查。
Redhat 7.2救援模式启动方法：
1、把光盘加入光驱，然后启动，以光盘进行引导，选择救援模式（中间具体的步骤不再细说）
2、文件系统挂载到/mnt/sysimage目录下，这时切换到此目录下使用chroot /mnt/sysimage这条命令即可
5) 在救援模式下，首先查看服务器lv的情况，发现所有lv
status均为未激活状态。
查看lv
#Lvdisplay
修改lv
#vgchange -a y /dev/docker/root
6) 在尝试修改root的lv status时，发现root所在的vg名和启动时所指定的vg名不一致，基本确定问题点；
7) 修复
l 编辑文件培缓/etc/default/grub
l 修改此文件中GRUB_CMDLINE_LINUX一行中rd.lvm.lv为合适的值
l 再执行以下命令重做grub ：
n UEFI: grub2-mkconfig -o /boot/efi/EFI/redhat/grub.cfg
n 非UEFI：grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
l 查看文件grub.cfg中是否修改为rd.lvm.lv=rhel/root
l 修改/etc/grub2.cfg中root=后接的lv路径改为实际的路径。
8) 系统启动后，通过history日志，确定为该系统业务部署时，使用了vgrename命令修改了vg名。
三、 总结
对于Linux的问题处理，需要对Linux的运行原理有所理解，这此前提下才能根据有限的提示信息判断问题方向、确定排查范围、找到解决方法。同时，提醒各位初学linux的同事么，在进行linux的一些操作时，需要充分考虑这些操作可能造成的影响，避免类似上述的问题发生。
转自 嘉为教育-rhce认证_rhce培训_linux培训_linux认证_linux考证
Linux系统如何从内核启动，不从initrd启动
驱动不要M
默认cmdline内核配茄蠢指置里有颤配一个地方可以设置
cat /proc/cmdline
在/etc/default/grub这个文件档或可以改参数，改完更新grub。cfg
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