Day 3: /boot

ディレクトリの概要

/bootはLinuxの起動に必要なファイルを保存するディレクトリ。

カーネルやinitramfs、ブートローダー関連ファイルが置かれている。

PC起動時の流れの中で、

ブートローダー→カーネル起動の部分に関わる重要な場所

/bootの中身

%la -1
config-6.14.0-37-generic
config-6.17.0-14-generic
efi
grub
initrd.img
initrd.img-6.14.0-37-generic
initrd.img-6.17.0-14-generic
initrd.img.old
memtest86+ia32.bin
memtest86+ia32.efi
memtest86+x64.bin
memtest86+x64.efi
System.map-6.14.0-37-generic
System.map-6.17.0-14-generic
vmlinuz
vmlinuz-6.14.0-37-generic
vmlinuz-6.17.0-14-generic
vmlinuz.old

※laはls -aのエイリアス

Linuxカーネル

/boot内にあるLinuxカーネルとは、常に動いているカーネル本体のことではなく、

起動時に読み込むためのカーネルの実体ファイルのこと。

vmlinuz がこれに当たり、圧縮された実行バイナリである。

vm virtual memory
linu Linux
z gzip圧縮

カーネル更新時に旧バージョンも残すため、ファイルは複数ある。

（新カーネルでの起動失敗時やドライバ不具合時に旧カーネルでの起動をするため。）

※起動後、動いているカーネルはメモリ上で動作する。

ブートローダ

ブートローダーとは、PC起動時にOSをメモリに読み込んで起動させるプログラムのこと。

電源を入れた直後、ブートローダーが

OSの場所を探す
カーネルをメモリに読み込む
カーネルを起動する

という作業を行う

GRUBはLinuxでよく使われるブートローダーの名前で、

GNU gRand Unified Bootloader の略

initramfs

起動初期に使うミニLinuxで、カーネル単体では

ディスク
ファイルシステム
ドライバ

をまだ十分扱えないことがあるため、initramfsが一時的に起動して、

ストレージドライバ読み込み
root filesystem検出
必要なモジュールロード

などを行う。

その後、実際のroot filesystem(/)へ切り替わる。

カーネル設定

config-6.14.0-37-generic
config-6.17.0-14-generic

ここにはカーネルビルド時の設定が入っており、

どの機能を有効にしたか
モジュールが組み込みか

などを記録している。

※ビルドとは、ソースコードから実行できるプログラムを作る作業のこと。

System.map

カーネルシンボルテーブルで、カーネルの関数名とメモリアドレスの対応表。

（関数名→メモリ上の場所を一覧にしたファイル）

形式は

メモリアドレス　種別　シンボル名

になっている

%sudo head System.map-6.14.0-37-generic
0000000000000000 D __per_cpu_start
0000000000000000 D fixed_percpu_data
0000000000001000 D cpu_debug_store
0000000000002000 D irq_stack_backing_store
0000000000006000 D cpu_tss_rw
000000000000b000 D gdt_page
000000000000c000 d exception_stacks
0000000000018000 d entry_stack_storage
0000000000019000 D espfix_waddr
0000000000019008 D espfix_stack

種別	意味
T	テキスト領域（関数・実行コード）
D	初期化済みデータ（グローバル変数など）
B	未初期化データ（BSS領域）
R	読み取り専用データ
A	絶対アドレス
U	未定義シンボル

主な用途は

カーネルデバッグ
クラッシュ解析
カーネル開発

ブートローダー関連

grub

GRUBブートローダーの設定が含まれており、どのカーネルで起動するかを決める。

efi

UEFIブート用ファイルで、PCがUEFIの場合ここを使う。

※UEFIはBIOSの後継となるファームウェア仕様で、下記の役割を担っている

　・ハードウェア初期化

　・起動デバイスの確認

　・OSの起動

メモリテストツール

memtest86+x64.bin
memtest86+x64.efi
memtest86+ia32.bin

RAMの故障チェックツール

メモリテストは

RAｍに特定の値を書く
その値を読み出す
一致しているか確認

という流れで確認を行う。

PCが頻繁にフリーズしたり、原因不明のクラッシュが起こったときにRAM故障の可能性を調べるために使う。