Linux的组成:
Linux : kernel+rootfs
kernel :进程管理,内存管理,网络管理,驱动程序,文件系统,安全功能
rootfs :程序和glibc
程序:二进制执行文件
库:函数集合,function,调用接口(头文件负责描述)
过程调用 : procedure,无返回值
函数调用 :function
内核设计流派:
单内核(monolithic kernel):Linux :把所有功能集成与同一个程序
微内核(micro kernel) :Windows,Solaris : 每种功能使用一个单独子系统实现
Linux内核特点:
支持模块化: .ko(内核对象)
比如:文件系统,硬件驱动,网络协议等
支持内核模块的动态装载和卸载
组成部分:
核心文件: /boot/vmlinuz-VERSION-release
ramdisk :辅助的伪跟系统
Centos 5 : /boot/initrd-VERSION-release.img
Centos 6 , 7 : /boot/initramfs-VERSION-release.img
模块文件: /lib/modules/VERSION-release
CentOS 6 启动流程图:
启动流程步骤:
加载BIOS的硬件信息,获取第一个启动设备
读取第一个启动设备MBR的引导加载程序(grub)的启动信息
加载核心操作系统的核心信息,核心开始解压缩,并尝试驱动所有的硬件设备
核心执行init程序,并获取默认的运行信息
init程序执行 /etc/rc.d/rc.sysinit 文件
启动核心的外挂模块
init执行运行的各个批处理文件(scripts)
init执行 /etc/rc.d/rc.local
执行 /bin/login 程序,等待用户登录
登录之后开始以 Shell 控制主机
POST :
Power-On-Selt-Test,加电自检,是BIOS功能的一个主要部分。负责完成对CPU,主板,内存,硬盘子系统,显示子系统,串并行接口,键盘,CD-ROM光驱等硬件情况的自检
ROM:
BIOS,Basic Input and Output System ,保存着有关计算机系统最重要的基本输出程序,系统信息设置,开机加电自检程序和系统启动自检程序等
RAM:
CMOS,互补金属氧化物半导体,保存各项参数的设定
按次序查找引导设备,第一个有引导程序的设备为本次启动设备
bootloader :引导加载器,引导程序
Windows :ntloader,仅是启动OS
Linux :功能丰富,提供菜单,允许用户选择要启动系统或不同的内核版本,把用户选定的内核装载到内存中的特定空间中,解压,展开,并把系统控制权移交给内核
LILO : LInux LOader
GRUB :GRand Unified Bottloader
MBR : 共512个字节
其中 446个字节是 bootloader 64个字节是分区表 剩下两个字节是标识符,一般为 55AA
GRUB :
primary boot loader : 1st stage,1.5 stage
secondary boot loader : 2nd stage ,分区文件
kernel :
自身初始化:
探测可识别到的所有硬件设备
加载硬件驱动程序(可能借助于ramdisk加载驱动)
以只读方式挂载根文件系统
运行用户空间的第一个应用程序: /sbin/init
init 程序的类型:
Sysv : init ,centos 5 之前,配置文件 /etc/inittab
Upstart : init , centos 6 ,配置文件 /etc/inittab ,/etc/init/*.conf
Systemd : systemd ,centos 7 ,配置文件 /usr/lib/systemd/system ,/etc/systemd/system
ramdisk:
内核的特性之一:使用缓冲和缓存来加速对硬盘上的文件访问
ramdisk --> ramfs 提高速度
centos 5 : initrd ,工具程序 : mkinitrd
centos 6 : initramfs ,工具程序 :mkinitrd ,dracut
系统初始化;
POST --> BootSequence(BIOS) --> Bootloader(MBR) --> kernel(ramdisk) --> rootfs(只读) --> init(systemd)
/sbin/init : centos 6之前
运行级别 : 为系统运行或维护等目的而设定;0-6,共7个运行级别
0:关机
1:单用户模式(root自动登录), single, 维护模式
2: 多用户模式,启动网络功能,但不会启动NFS;维护模式
3:多用户模式,正常模式;文本界面
4:预留级别;可同3级别
5:多用户模式,正常模式;图形界面
6:重启
默认级别: 3,5
切换级别: init #
查看级别 : runlevel ,who -r
init读取其初始化文件 :/etc/inittab
初始化运行级别(RUN LEVEL)
系统初始化脚本
对应运行级别的脚本目录
捕获某个关键字顺序
定义UPS电源终端/恢复脚本
在虚拟控制台生成getty
在运行级别5初始化X
centos 5的inittab文件
配置文件 : /etc/inittab
每一行定义一种action以及与之对应的process
id:runlevel:action:process
action :
wait : 切换至此级别运行一次
respawn : 此process终止,就重新启动之
initdefault : 设定默认运行级别,process省略
sysinit :设定系统初始化方式,此处一般为指定 /etc/rc.d/rc.sysinit
ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now
id:3:initdefault:
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1...
l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6
centos 6 /etc/inittab和相关配置文件
/etc/inittab 设置系统默认的运行级别 id:3:initdefault:
/etc/init/control-alt-delete.conf
/etc/init/tty.conf
/etc/init/start-ttys.conf
/etc/init/rc.conf
/etc/init/prefdm.conf
/etc/rc.d/rc.sysinit :系统初始化脚本
(1) 设置主机名
(2) 设置欢迎信息
(3) 激活udev和selinux
(4) 挂载/etc/fstab文件中定义的文件系统
(5) 检测根文件系统,并以读写方式重新挂载根文件系统
(6) 设置系统时钟
(7) 激活swap设备
(8) 根据/etc/sysctl.conf文件设置内核参数
(9) 激活lvm及software raid设备
(10) 加载额外设备的驱动程序
(11) 清理操作
说明:rc N --> 意味着读取/etc/rc.d/rcN.d/
K*: K##*:##运行次序;数字越小,越先运行;数字越小的服务,通常为依赖到别的服务
S*: S##*:##运行次序;数字越小,越先运行;数字 越小的服务,通常为被依赖到的服务
for srv in /etc/rc.d/rcN.d/K*; do
$srv stop
done
for srv in /etc/rc.d/rcN.d/S*; do
$srv start
done
chkconfig 命令:
查看服务在所有级别的启动或关闭设定的情形:
chkconfig [--list] [name]
添加:
SysV 的服务脚本放置于 /etc/rc.d/init.d/(/etc/init.d)
chkconfig --add name
#! /bin/bash
#chkconfig: 2345 10 90 #表示在2345模式下启动,启动编号为10 关闭编号为90 编号01-99
# description: Activates/Deactivates all network interfaces #描述
删除:
chkconfig --del name
修改指定的链接类型:
chkconfig [--level <levels>] [--type <type>] <name> <on|off|reset|resetpriorities>
--level ### :指定要设置的级别,省略时表示 2345
ntsysv 图形化操作工具
service 命令:手动管理服务
service 服务 start | stop | status | restart
service --status-all #查看所有服务运行状态
xinetd 工具
瞬态(Transient)服务被 xinetd 进程所管理进入的请求首先被xinetd代理
配置文件: /etc/xinetd.conf ; /etc/xinetd.d/<service> 与 libwrap.so 文件链接,用 checkconfig service on
注意:正常级别下,最后启动一个服务 S99local 没有软链接至 /etc/rc.d/init.d 一个服务脚本,而是指向了 /etc/rc.d/rc.local 脚本
不便或不需要写为服务脚本放置于 /etc/rc.d/init.d/ 目录,且又想开机时自动运行的命令,可以直接放置于 /etc/rc.d/rc.local 文件中
/etc/rc.d/rc.local 在指定运行级别脚本后运行
可以根据情况,进行自定义修改
总结:
/sbin/init --> (/etc/inittab)-->设置默认运行级别-->运行系统初始脚本、完成系统初始化 --> (关闭对应下需要关闭的服务)启动需要启动服务 --> 设置登录终端
CentOS 6 init程序为: upstart, 其配置文件:/etc/inittab, /etc/init/*.conf,配置文件的语法遵循upstart配置文件语法格式,和CentOS5不同
grub 详解
CentOS 6启动流程:
POST --> Boot Sequence(BIOS) --> Boot Loader --> Kernel(ramdisk) --> rootfs --> switchroot --> /sbin/init -->(/etc/inittab, /etc/init/*.conf) --> 设定默认运行级别 --> 系统初始化脚本rc.sysinit --> 关闭或启动对应级别的服务 --> 启动终端
grub: GRand Unified Bootloader
grub 0.97: grub legacy
grub 2.x: grub2
grub legacy:
stage1: mbr
stage1_5: mbr之后的扇区,让stage1中的bootloader
能识别stage2所在的分区上的文件系统
stage2:磁盘分区(/boot/grub/)
配置文件 : /boot/grub/grub.conf <-- /etc/grub.conf
stage2及内核等通常放置于一个基本磁盘分区上
功能:
(1) : 提供启动菜单,并提供交互式接口
a : 内核参数
e : 编辑模式,用于编辑菜单
c : 命令模式,交互式接口
(2) : 加载用户选择的内核或操作系统
允许传递参数给内核
可隐藏启动菜单
(3) : 为菜单提供了包含机制
为编辑启动菜单进行认证
为启用内核或操作系统进行认证
grub的命令行接口
help : 获取帮助列表
help KEYWORK : 详细帮助信息
find (hd#,#)/PATH/TO/SOMEFILE
root (hd0,0)
kernel /PATH/TO/KERNEL_FILE : 设定本次启动时用到的内核文件,额外还可添加许多内核支持使用的 cmdline 参数
比如: max_loop=100 selinux=0 init=/path/to/init
initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE : 设定为选定的内核提供额外文件的ramdisk
boot : 引导启动选定的内核
通过 cat /proc/cmdline 可以查看内核参数
内核参数参考文档,若果没有,请安装
/usr/share/doc/kernel-doc-2.6.32/Documentation/kernel-parameters.txt
识别硬盘设备:
(hd#,#)
hd# : 磁盘编号,用数字表示,从0开始
# : 分区编号,用数字表示,从0开始
(hd0,0) : 表示第一块硬盘,第一个分区
手动在 grub 命令行接口启动系统:
grub> root (hd#,#)
grub> kernel /vmlinuz-VERSION-RELEASE ro root=/dev/DEVICE
grub> initrd /initramfs-VERSION-RELEASE.img grub> boot
grub 配置文件: /boot/grub/grub.conf
default=#: 设定默认启动的菜单项;落单项(title)编号从0开始
timeout=#:指定菜单项等待选项选择的时长
splashimage=(hd#,#)/PATH/TO/XPM_FILE:菜单背景图片文件路径 hiddenmenu:隐藏菜单
password [--md5] STRING: 启动菜单编辑认证
title TITLE:定义菜单项“标题”, 可出现多次
root (hd#,#):grub查找stage2及kernel文件所在设备分区;为grub“根”
kernel /PATH/TO/VMLINUZ_FILE [PARAMETERS]:启动的内核
initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE: 内核匹配的ramfs文件
password [--md5] STRING: 启动选定的内核或操作系统时进行认证
grub-md4-crypt 命令
破解root口令 : 启动系统时,设置其运行级别1
进入单用户模式:
(1) 编辑grub菜单(选定要编辑的title,而后使用e命令)
(2)在选定的kernel后附加 1,s,S或single 都可以
(3)在kernel所在行,键入 'b' 命令
grub安装
(1) grub-install :
安装 grub stage1 和 stage1_5 到 /dev/DISK 磁盘上,复制GRUB相关文件到 DIR/boot 目录下
grub-install --root-directory=DIR /dev/DISK
(2)grub
grub> root (hd#,#)
grub> setup (hd#)
自制Linux系统
(1)分区并创建文件系统
fdisk /dev/sdb
分两个必要的分区
/dev/sdb1 对应 /boot /dev/sdb2 对应根 /
创建文件系统 mkfs.ext4 /dev/sdb1 mkfs.ext4 /dev/sdb2
(2)挂载boot分区
mkdir /mnt/boot
mount /dev/sdb1 /mnt/boot
(3)安装grub
grub-install --root-directory=/mnt /dev/sdb
(4)恢复内核和initramfs文件
cp /boot/vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64 /mnt/boot/
cp /boot/initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img /mnt/boot
(5)建立grub.conf
vim /mnt/boot/grub/grub.conf
default=0
timeout=5
title=nineven linux
root (hd0,0)
kernel /vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64 root=/dev/sda2 selinux=0 init=/bin/bash
initrd /initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img
(6)挂载跟系统
mkdir /mnt/sysroot
mount /dev/sdb2 /mnt/sysroot
mkdir -pv /mnt/sysroot/{etc,lib,lib64,bin,sbin,tmp,var,usr,sys,proc,opt,home,root,boot,dev,mnt,media}
复制bash和相关的库文件
复制相关命令及相关库文件,比如: ls ,cat ,vim ,reboot ,fdisk ,mount ,hostname 等待
(7)验证bash是否可用
chroot /mnt/sysroot
(8)同步数据到磁盘上
sync 命令,多执行几次
系统救援
在根文件系统无法使用时需要,比如 /bin/mount 删除
对系统没有特殊要求
从光盘引导(boot.iso或者安装光盘)
从USB盘(由boot.iso制作)引导
文件系统重组
Anaconda 将会询问是否应该挂载文件系统
/mnt/sysimage/*
/mnt/stage2
$PATH包括硬盘的目录
文件系统节点
提供系统特定的设备文件
mknod 了解 major/minor #'s
系统在引导期间,很重要的一个过程就是init进程读取其配置文件 /etc/inittab ,启动系统基本服务程序及默认运行级别的服务程序完成系统引导,如果 /etc/inittab 误删除或修改错误,Linux将无法正常启动。此时,只有通过救援模式才可以解决此类问题
若有备份文件,则恢复方法如下:
进入救援模式,执行 chroot 命令后,如果有此文件的备份(强烈建议系统中的重要数据目录,如 /etc ,/boot 等要进行备份),直接将备份文件拷贝回去,退出重启即可。如果是配置文件修改错误,比如较典型的 /boot/grub/grub.conf 及 /etc/passwd 的文件修改错误,也可以直接修政恢复,假设备份文件在 /etc/inittab.bak ,则在救援模式下执行:chroot /mnt/sysimage cp /etc/inittab.bak /etc/inittab
若没有备份文件,则恢复方法如下:
如果一些配置文件丢失或软件误删除,且无备份,可以通过重新安装软件包来恢复,首先查找到 /etc/inittab 属于哪一个RPM包
[root@localhost /]# rpm -qf /etc/inittab
initscripts-9.03.53-1.el6.centos.x86_64
退出chroot 模式,挂载存放rpm包的安装光盘(在救援模式下,光盘通常挂载在 /mnt/source 目录下)
mount /dev/sr0 /mnt/source
CentOS6 系统的rpm包存放在光盘的Packages目录下,要修复的系统的根目录在 /mnt/sysimage 修复时需要使用 --root选项指定其位置。覆盖安装 /etc/inittab文件所在的rpm包
rpm -ivh --replacepkgs|force /mnt/soruce/Packages/initscripts-9.03.53-1.el6.centos.x86_64.rpm -r /mnt/sysimage
其中的rpm命令选项“--replacepkgs”表示覆盖安装,执行完成后,即已经恢复了此文件
如果想只提取RPM包中的/etc/inittab文件进行恢复,可以在进入救援模式后,执行命令:
# rpm2cpio /mnt/source/Packages/initscripts-9.03.491.el6.centos.x86_64.rpm| cpio -idv ./etc/inittab
# cp etc/inittab /mnt/sysimage/etc
注意此命令执行时不能将文件直接恢复至/etc目录,只能提取到当前目录下,且恢复的文件名称所在路径要写完整的路径。提取文件成功后,将其复制到根分区所在的/mnt/sysimage目录下相应位置即可
先解压 gunzip
cat initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img |cpio -id 解压
cpio -tv 查看
mkinitrd initramfs-`uname -r`.img `uname -r``
chroot /mnt/ 切换根 救援模式
ntsysv 改启动模式
ntsysv --level=2 指定模式
runlevel 查看当前运行级别
cat /proc/cmdline #内核参数
内核参数: /usr/share/doc/kernel-doc-2.6.32/Documentation/kernel-parameters.txt
yum install -y ImageMagick
convert -resize 640x480 -colors 14 win.png win.xpm
gzip wim.xpm
vim /etc/grub.conf