一、Linux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
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
程序：二进制执行文件
内核设计流派：
单内核(monolithic kernel)： Linux
把所有功能集成于同一个程序
微内核(micro kernel)： Windows, Solaris
每种功能使用一个单独子系统实现
内核
Linux内核特点：
支持模块化： .ko（内核对象）
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：辅助的伪根系统
CentOS 5: /boot/initrd-VERSION-release.img
CentOS6,7: /boot/initramfs-VERSION-release.img
模块文件： /lib/modules/VERSION-release
二、CentOS5、6启动流程
CentOS6启动流程
1.加载BIOS的硬件信息，获取第一个启动设备
2.读取第一个启动设备MBR的引导加载程序(grub)的启动信息
3.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
4.核心执行init程序，并获取默认的运行信息
5.init程序执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件
6.启动核心的外挂模块(/etc/modprobe.conf)
7.Init执行运行的各个批处理文件(scripts)
8.Init执行/etc/rc.d/rc.local
9.执行/bin/login程序，等待用户登录
10.登录之后开始以Shell控制主机
启动流程
POST： Power-On-Self-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光驱等硬件情况的检测。
ROM： BIOS， Basic Input and Output System，保存着有关计算机系统最重要的基本输入输出程序，系统信息设置、 开机加电自检程序和系统启动自举程序等。
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 Bootloader
GRUB 0.X: GRUB Legacy， GRUB2
MBR:
446: bootloader, 64: 分区表, 2: 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
nit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：
内核中的特性之一：使用缓冲和缓存来加速对磁盘上的文件访问
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 CentOS6之前
运行级别：为系统运行或维护等目的而设定； 0-6： 7个级别
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
启动流程
/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
#LLLL 表示初始在哪个级别下启动， -表示都不启动
# chkconfig: LLLL nn nn
删除：
chkconfig –del name
修改指定的链接类型
chkconfig [–level levels] name <on|off|reset>
–level LLLL: 指定要设置的级别；省略时表示2345
ntsysv命令
Grub管理
自制Linux
启动排错
编译安装内核
三、服务管理
xinetd管理的服务
service 命令：手动管理服务
service 服务 start|stop|restart
service –status-all
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chkconfig控制的服务：chkconfig tftp on
启动流程
注意：正常级别下，最后启动一个服务S99local没有链接至
/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
1:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty2
…
6:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty6
mingetty会自动调用login程序
x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon
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
示例：破解CentOS5和6的root口令
四、grub管理
grub legacy
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.x: grub legacy
grub 1.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
功用：
(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) 为菜单提供了保护机制
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 KEYWORD: 详细帮助信息
find (hd#,#)/PATH/TO/SOMEFILE：
root (hd#,#)
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
例如： 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
cat /proc/cmdline 内核参数
内核参数文档:/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开始编号
#: 分区编号，用数字表示; 从0开始编号
(hd0,0) 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 legacy配置文件
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加密
grub-md5-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，并复制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#)
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