馬哥教育網絡班18期+第10周課程練習

sthwrong ? 2016-06-23 11:02 ? Linux干貨

博客作業10周.md—E:\Documents

CentOS啟動流程

1. 加電自檢
2. 引導加載次序：BOOT Sequence
3. bootloader：
4. GRUB引導加載器
5. 進入Kernel
6. 運行init
7. 運行初始化腳本
8.啟動系統服務
9. 設置登陸終端

整體總結
習題

習題1
習題2
習題3
習題4
習題5
習題6
練習7

CentOS啟動流程

1. 加電自檢

通電后主板CMOS中的BIOS（基本輸入輸出系統）將進行硬件自檢并簡單設置，根據硬盤等相關設備情況進入下一步

2. 引導加載次序：BOOT Sequence

按次序查找各引導設備，第一個有引導程序的設備即為本次啟動用到設備

3. bootloader：

引導加載器，用來引導系統加載的程序

windows: ntloader
Linux：

LILO：LInux LOader
GRUB: GRand Uniform Bootloader
GRUB 0.X: GRUB Legacy
GRUB 1.x: GRUB2

功能：提供一個菜單，允許用戶選擇要啟動系統或不同的內核版本；把用戶選定的內核裝載到內存中的特定空間中，解壓、展開，并把系統控制權移交給內核。

4. GRUB引導加載器

GRUB 是bootloader階段的引導程序，CentOS主要通過GRUB（GRand Unified Bootloader）引導。

GRUB引導步驟：grub legacy

stage1: mbr（磁盤分區表）
stage1_5: mbr之后的扇區，讓stage1中的bootloader能識別stage2所在的分區上的文件系統；
stage2：磁盤分區(/boot/grub/)

配置文件：/boot/grub/grub.conf <– /etc/grub.conf

stage2及內核等通常放置于一個基本磁盤分區；

GRUB的功用

1. 提供菜單、并提供交互式接口  
    e: 編輯模式，用于編輯菜單；  
    c: 命令模式，交互式接口；  
2. 加載用戶選擇的內核或操作系統  
    允許傳遞參數給內核  
    可隱藏此菜單  
3. 為菜單提供了保護機制  
    為編輯菜單進行認證  
    為啟用內核或操作系統進行認證

常用命令：

#help: 獲取幫助列表
#help KEYWORD: 詳細幫助信息
#find (hd#,#)/PATH/TO/SOMEFILE：
#root (hd#,#)設定grub的根設備
#kernel /PATH/TO/KERNEL_FILE: 設定本次啟動時用到的內核文件；額外還可以添加許多內核支持使用的cmdline參數；
#例如：init=/path/to/init, selinux=0
#initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE: 設定為選定的內核提供額外文件的ramdisk；
#boot: 引導啟動選定的內核；

配置文件：

[root@node1 ~]# cat /boot/grub/grub.conf 
# grub.conf generated by anaconda
#
# Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file
# NOTICE:  You have a /boot partition.  This means that
#          all kernel and initrd paths are relative to /boot/, eg.
#          root (hd0,0)
#          kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/mapper/vg_node1-lv_root
#          initrd /initrd-[generic-]version.img
#boot=/dev/sda
default=0
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu
title CentOS (2.6.32-642.1.1.el6.x86_64)
    root (hd0,0)
    kernel /vmlinuz-2.6.32-642.1.1.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/vg_node1-lv_root rd_NO_LUKS rd_LVM_LV=vg_node1/lv_swap rd_NO_MD crashkernel=auto LANG=zh_CN.UTF-8 rd_LVM_LV=vg_node1/lv_root  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb quiet
    initrd /initramfs-2.6.32-642.1.1.el6.x86_64.img

常用配置項

default=?: 設定默認啟動的菜單項；落單項(title)編號從0開始；
timeout=?：指定菜單項等待選項選擇的時長；
splashimage=(hd?,?)/PATH/TO/XPM_PIC_FILE：指明菜單背景圖片文件路徑；
hiddenmenu：隱藏菜單；
password [--md5] STRING: 菜單編輯認證；
title TITLE：定義菜單項“標題”, 可出現多次；
root (hd?,?)：grub查找stage2及kernel文件所在設備分區；為grub的“根”;
kernel /PATH/TO/VMLINUZ_FILE [PARAMETERS]：啟動的內核
initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE: 內核匹配的ramfs文件；
password [--md5] STRING: 啟動選定的內核或操作系統時進行認證；

5. 進入Kernel

在GRUB中選擇對應的kernel后，kernel會對自身進行初始化

自身初始化

探測可識別到的所有硬件設備；
加載硬件驅動程序；（有可能會借助于ramdisk加載驅動）

ramdisk：內核中的特性之一：使用緩沖和緩存來實現對磁盤上的文件訪問
以只讀方式掛載根文件系統；
運行用戶空間的第一個應用程序：/sbin/init

init程序的類型：

SysV: init, CentOS 5
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

至此，可以總結為：

POST --> BootSequence (BIOS) --> Bootloader(MBR) --> kernel(ramdisk) --> rootfs(只讀) --> init

6. 運行init

CentOS6的init位置為/sbin/init,共分7個級別

運行級別：為了系統的運行或維護等應用目的而設定

0：關機
1：單用戶模式(root, 無須登錄), single, 維護模式；
2: 多用戶模式，會啟動網絡功能，但不會啟動NFS；維護模式；
3：多用戶模式，正常模式；文本界面；
4：預留級別；可同3級別；
5：多用戶模式，正常模式；圖形界面；
6：重啟

默認級別：3, 5

切換級別：init ?
例如 init 0 表示關機

[root@node1 ~]# init 0

查看級別：
runlevel
who -r

[root@node1 ~]# runlevel
N 3
[root@node1 ~]# who -r
         運行級別 3 2016-06-20 13:12

配置文件：/etc/inittab，CenOS 6的upstart程序配置文件還包括/etc/init/*.conf

配置文件格式為：id:runlevel:action:process
每行定義一個級別

id：指入口標識符，它是一個字符串，對于getty或mingetty等其他login程序項，要求id與tty的編號相同，否則getty程序將不能正常工作。
runlevel：init的系統運行級別
action：是用來定義后面process的運行方式，常用的有下面幾種
        wait: 切換至此級別運行一次；
        respawn：此process終止，就重新啟動之；
        initdefault：設定默認運行級別；process省略；
        sysinit：設定系統初始化方式，此處一般為指定/etc/rc.d/rc.sysinit
process：為具體的執行程序

下例中，我的配置文件顯示為id:3:initdefault:，表示默認運行級別3，即多用戶模式的文本界面

[root@node1 ~]# cat /etc/inittab 

# Default runlevel. The runlevels used are:
#   0 - halt (Do NOT set initdefault to this)
#   1 - Single user mode
#   2 - Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not have networking)
#   3 - Full multiuser mode
#   4 - unused
#   5 - X11
#   6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
# 
id:3:initdefault:

設定系統初始化方式時，例如 l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3表示讀取意味著讀取/etc/rc.d/rc3.d/下的配置文件

ls /etc/rc.d/rc3.d/
K10saslauthd    S02lvm2-monitor  S12rsyslog           S26udev-post       S99local
K15svnserve     S08ip6tables     S22messagebus        S55sshd
K50netconsole   S08iptables      S25blk-availability  S80postfix
K87restorecond  S10network       S25netfs             S90crond
K89rdisc        S11auditd        S26haldaemon         S99libvirt-guests

說明：

K開頭的文件，##運行次序；數字越小，越先運行；數字越小的服務，通常為依賴到別的服務；
S開頭的文件，##運行次序；數字越小，越先運行；數字越小的服務，通常為被依賴到的服務；

7. 運行初始化腳本

系統初始化腳本對應的文件是/etc/rc.d/rc.sysinit,會在系統啟動時運行一次

[root@node1 ~]# cat /etc/rc.d/rc.sysinit 
#!/bin/bash
#
# /etc/rc.d/rc.sysinit - run once at boot time
#
# Taken in part from Miquel van Smoorenburg's bcheckrc.
#

HOSTNAME=$(/bin/hostname)

set -m

if [ -f /etc/sysconfig/network ]; then
    . /etc/sysconfig/network
fi
if [ -z "$HOSTNAME" -o "$HOSTNAME" = "(none)" ]; then
    HOSTNAME=localhost
fi
#后面省略

主要作用

設置主機名；
設置歡迎信息；
激活udev和selinux;
掛載/etc/fstab文件中定義的文件系統；
檢測根文件系統，并以讀寫方式重新掛載根文件系統；
設置系統時鐘；
激活swap設備；
根據/etc/sysctl.conf文件設置內核參數；
激活lvm及software raid設備；
加載額外設備的驅動程序；
清理操作；

8.啟動系統服務

centos6下的系統服務腳本都放在/etc/rc.d/init.d或者/etc/init.d中，因為建立了鏈接，所以內容是一樣的

[root@node1 ~]ll /etc/init.d
lrwxrwxrwx 1 root root 11 6月  11 22:34 /etc/init.d -> rc.d/init.d
[root@node1 ~]# ls /etc/init.d/
auditd            halt            lvm2-lvmetad  network      sandbox    udev-post
blk-availability  ip6tables       lvm2-monitor  postfix      saslauthd
crond             iptables        messagebus    rdisc        single
functions         killall         netconsole    restorecond  sshd
haldaemon         libvirt-guests  netfs         rsyslog      svnserve

chkconfig命令可以用來查看服務在所有級別的啟動或關閉設定情形：chkconfig [--list] [name]

查看chkconfig –list

[root@node1 ~]# chkconfig --list
auditd          0:關閉    1:關閉    2:啟用    3:啟用    4:啟用    5:啟用    6:關閉
blk-availability    0:關閉    1:啟用    2:啟用    3:啟用    4:啟用    5:啟用    6:關閉
crond           0:關閉    1:關閉    2:啟用    3:啟用    4:啟用    5:啟用    6:關閉
haldaemon       0:關閉    1:關閉    2:關閉    3:啟用    4:啟用    5:啟用    6:關閉
ip6tables       0:關閉    1:關閉    2:啟用    3:啟用    4:啟用    5:啟用    6:關閉
iptables        0:關閉    1:關閉    2:啟用    3:啟用    4:啟用    5:啟用    6:關閉

9. 設置登陸終端

根據終端配置打印登陸提示符

初始化階段總結為：

/sbin/init --> (/etc/inittab) --> 設置默認運行級別 --> 運行系統初始腳本、完成系統初始化 --> 關閉對應下需要關閉的服務，啟動需要啟動服務 --> 設置登錄終端

整體總結

POST --> Boot Sequence(BIOS) --> Boot Loader (MBR) --> Kernel(ramdisk) --> rootfs --> switchroot --> /sbin/init -->(/etc/inittab, /etc/init/*.conf) --> 設定默認運行級別 --> 系統初始化腳本 --> 關閉或啟動對應級別下的服務 --> 啟動終端

習題

習題1

為運行于虛擬機上的CentOS 6添加一塊新硬件，提供兩個主分區；
(1) 為硬盤新建兩個主分區；并為其安裝grub；
(2) 為硬盤的第一個主分區提供內核和ramdisk文件；為第二個分區提供rootfs；
(3) 為rootfs提供bash、ls、cat程序及所依賴的庫文件；
(4) 為grub提供配置文件；
(5) 將新的硬盤設置為第一啟動項并能夠正常啟動目標主機；

查詢磁盤情況

    [root@node1 ~]# fdisk -l /dev/sd[a-z]
   
    Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes
    255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
    Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
    Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
    I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
    Disk identifier: 0x00000000

磁盤分區并格式化

[root@node1 ~]# fdisk /dev/sdb


[root@node1 ~]# partx -a /dev/sdb
BLKPG: Device or resource busy
error adding partition 1
BLKPG: Device or resource busy
error adding partition 2
[root@node1 ~]# cat /proc/partitions 
major minor  #blocks  name

   8        0   20971520 sda
   8        1     512000 sda1
   8        2   20458496 sda2
   8       16   20971520 sdb
   8       17     112423 sdb1
   8       18    5253255 sdb2
 253        0    6144000 dm-0
 253        1    2031616 dm-1
 253        2    4087808 dm-2
 253        3    8192000 dm-3


[root@node1 ~]# mke2fs -t ext4 /dev/sdb1


[root@node1 ~]# mke2fs -t ext4 /dev/sdb2

創建目錄并掛載分區

[root@node1 ~]# mkdir /mnt/boot /mnt/sysroot
[root@node1 ~]# ls /mnt
boot  sysroot
[root@node1 ~]# mount /dev/sdb1 /mnt/boot/
[root@node1 ~]# mount /dev/sdb2 /mnt/sysroot/
[root@node1 ~]# ls /mnt/boot
lost+found
[root@node1 ~]# ls /mnt/sysroot/
lost+found

拷貝kernel和ramfs文件

[root@node1 ~]# cp /boot/initramfs-2.6.32-642.1.1.el6.x86_64.img /mnt/boot/initramfs.img
[root@node1 ~]# cp /boot/vmlinuz-2.6.32-642.1.1.el6.x86_64 /mnt/boot/vmlinuz
[root@node1 ~]# ls /mnt/boot/
initramfs.img  lost+found  vmlinuz

安裝grub

[root@node1 boot]# grub-install --root-directory=/mnt /dev/sdb
Probing devices to guess BIOS drives. This may take a long time.
Installation finished. No error reported.
This is the contents of the device map /mnt/boot/grub/device.map.
Check if this is correct or not. If any of the lines is incorrect,
fix it and re-run the script `grub-install'.

(fd0)   /dev/fd0
(hd0)   /dev/sda
(hd1)   /dev/sdb

創建根目錄并拷貝指定程序

[root@node1 ~]# cd /mnt/sysroot/
[root@node1 sysroot]# mkdir -pv bin sbin boot root home usr etc var tmp lib lib64 proc dev mnt media
[root@node1 sysroot]# ls
bin   dev  home  lib64       media  proc  sbin  usr
boot  etc  lib   lost+found  mnt    root  tmp   var
[root@node1 sysroot]# cp /bin/bash /bin/ls /bin/cat /mnt/sysroot/bin/

拷貝庫文件

[root@node1 bin]# ldd /bin/bash
    
[root@node1 bin]# cp /lib64/libtinfo.so.5 /mnt/sysroot/lib64/
[root@node1 bin]# cp /lib64/libdl.so.2 /mnt/sysroot/lib64/
[root@node1 bin]# cp /lib64/libc.so.6 /mnt/sysroot/lib64/
[root@node1 bin]# cp /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 /mnt/sysroot/lib64/
[root@node1 bin]# ldd /bin/ls
[root@node1 bin]# cp /lib64/libselinux.so.1 /mnt/sysroot/lib64/
[root@node1 ~]# cp /lib64/librt.so.1 /mnt/sysroot/lib64/
[root@node1 bin]# cp /lib64/libcap.so.2 /mnt/sysroot/lib64/
[root@node1 bin]# cp /lib64/libacl.so.1 /mnt/sysroot/lib64/
[root@node1 bin]# cp /lib64/libpthread.so.0 /mnt/sysroot/lib64/
[root@node1 bin]# cp /lib64/libattr.so.1 /mnt/sysroot/lib64/
[root@node1 bin]# ldd /bin/cat

修改grub配置文件

[root@node1 ~]# vim /mnt/boot/grub/grub.conf 

default=0
timeout=5
title CentOS (Express)
    root (hd0,0)
    kernel /vmlinuz ro root=/dev/sda2 selinux=0 init=/bin/bash
    initrd /initramfs.img

關閉用來設置的虛擬機，將硬盤加載到新虛擬機后，正常啟動bash，并能執行ls和cat命令

習題2

制作一個kickstart文件以及一個引導鏡像。描述其過程。

anaconda的配置方式：

(1) 交互式配置方式；
(2) 通過讀取事先給定的配置文件自動完成配置；
按特定語法給出的配置選項；
kickstart文件；

安裝引導選項：

text: 文本安裝方式
method: 手動指定使用的安裝方法
與網絡相關的引導選項：

ip=IPADDR
netmask=MASK
gateway=GW
dns=DNS_SERVER_IP
ifname=NAME:MAC_ADDR

與遠程訪問功能相關的引導選項：

vnc
vncpassword='PASSWORD'

指明kickstart文件的位置

ks=
    DVD drive: ks=cdrom:/PATH/TO/KICKSTART_FILE
    Hard drive: ks=hd:/device/drectory/KICKSTART_FILE
    HTTP server: ks=http://host:port/path/to/KICKSTART_FILE
    FTP server: ks=ftp://host:port/path/to/KICKSTART_FILE
    HTTPS server: ks=https://host:port/path/to/KICKSTART_FILE

啟動緊急救援模式：

rescue

kickstart文件的格式：
命令段：指明各種安裝前配置，如鍵盤類型等；
程序包段：指明要安裝的程序包組或程序包，不安裝的程序包等；

%packages
@group_name
package
-package
%end

腳本段：

%pre: 安裝前腳本
    運行環境：運行于安裝介質上的微型Linux環境

%post: 安裝后腳本
    運行環境：安裝完成的系統；

命令段中的命令：
必備命令

authconfig: 認證方式配置
    authconfig --useshadow  --passalgo=sha512
bootloader：bootloader的安裝位置及相關配置
    bootloader --location=mbr --driveorder=sda --append="crashkernel=auto crashkernel=auto rhgb rhgb quiet quiet"
keyboard: 設定鍵盤類型
lang: 語言類型
part: 創建分區
rootpw: 指明root的密碼
timezone: 時區

可選命令

install OR upgrade
text: 文本安裝界面
network
firewall
selinux
halt
poweroff
reboot
repo
user：安裝完成后為系統創建新用戶
url: 指明安裝源

創建kickstart文件的方式：
(1) 直接手動編輯；
依據某模板修改；
(2) 可使用創建工具：system-config-kickstart (CentOS 6)
依據某模板修改并生成新配置；

檢查ks文件的語法錯誤：ksvalidator
# ksvalidator /PATH/TO/KICKSTART_FILE

創建引導光盤：
# mkisofs -R -J -T -v –no-emul-boot –boot-load-size 4 –boot-info-table -V “CentOS 6.8 x86_64 boot” -b isolinux/isolinux.bin -c isolinux/boot.cat -o /root/boot.iso myiso/

習題3

寫一個腳本
(1) 能接受四個參數：start, stop, restart, status
start: 輸出“starting 腳本名 finished.”
…
(2) 其它任意參數，均報錯退出；

#!/bin/bash
#
# chkconfig: - 88 12
# description: test service script
#
prog=$(basename $0)
lockfile=/var/lock/subsys/$prog

start() {
    if [ -e $lockfile ]; then
    echo "$prog is aleady running."
    return 0
    else
    touch $lockfile
    [ $? -eq 0 ] && echo "Starting $prog finished."
    fi
}

stop() {
    if [ -e $lockfile ]; then
    rm -f $lockfile && echo "Stop $prog ok."
    else
    echo "$prog is stopped yet."
    fi
}

status() {
    if [ -e $lockfile ]; then
    echo "$prog is running."
    else
    echo "$prog is stopped."
    fi
}

usage() {
    echo "Usage: $prog {start|stop|restart|status}"
}

if [ $# -lt 1 ]; then
    usage
    exit 1
fi

if [ $1 != 'start' -a $1 !='stop' -a  $1 != 'restart' -a $1 != 'status' ];then
    usage
    exit 2
fi

case $1 in
start)
    start
    ;;
stop)
    stop
    ;;
restart)
    stop
    start
    ;;
status)
    status
    ;;
*)
    usage
esac

習題4

寫一個腳本，判斷給定的用戶是否登錄了當前系統；
(1) 如果登錄了，則顯示用戶登錄，腳本終止；
(2) 每3秒鐘，查看一次用戶是否登錄；

#!/bin/bash
#
read -p "Enter a user name: " username
while true; do
    if who | grep "^$username" &> /dev/null; then
        break
    fi
    sleep 3
done

echo "$username logged on."

習題5

寫一個腳本，顯示用戶選定要查看的信息；
cpu) display cpu info
mem) display memory info
disk) display disk info
quit) quit
非此四項選擇，則提示錯誤，并要求用戶重新選擇，只到其給出正確的選擇為止；

#!/bin/bash
#
cat << EOF
cpu) show cpu information;
mem) show memory information;
disk) show disk information;
quit) quit
============================
EOF

read -p "Enter a option: " option
while [ "$option" != 'cpu' -a "$option" != 'mem' -a "$option" != 'disk' -a "$option" != 'quit' ]; do
    read -p "Wrong option, Enter again: " option
done

case "$option" in
cpu)
    lscpu
    ;;
mem)
    cat /proc/meminfo
    ;;
disk)
    fdisk -l
    ;;
*)
    echo "Quit..."
    exit 0
    ;;
esac

習題6

寫一個腳本
(1) 用函數實現返回一個用戶的UID和SHELL；用戶名通過參數傳遞而來；
(2) 提示用戶輸入一個用戶名或輸入“quit”退出；
當輸入的是用戶名，則調用函數顯示用戶信息；
當用戶輸入quit，則退出腳本；進一步地：顯示鍵入的用戶相關信息后，再次提醒輸出用戶名或quit:

#!/bin/bash
#
function getinfo {

if id $op &> /dev/null;then
    grep -E '^('$op')\>' /etc/passwd | cut -d: -f1,3,7;read -p "Enter a username or quit:" op
else 
    read -p  "wrong argument,plsease enter a username or quit:" op
fi
}

read -p "Enter a username or quit:" op
while [[ $op != "quit" ]];do
    getinfo $op
done

練習7

寫一個腳本，完成如下功能（使用函數）
(1) 提示用戶輸入一個可執行命令的名字；獲取此命令依賴的所有庫文件；
(2) 復制命令文件至/mnt/sysroot目錄下的對應的rootfs的路徑上，例如，如果復制的文件原路徑是/usr/bin/useradd，則復制到/mnt/sysroot/usr/bin/目錄中；
(3) 復制此命令依賴的各庫文件至/mnt/sysroot目錄下的對應的rootfs的路徑上；規則同上面命令相關的要求；

#!/bin/bash
read -p "Enter a exeable commond:" cmd
path() {
	 whereis $cmd | cut -d' ' -f2
}
ldd $(path $1)| sed '1d'| grep -Eo "/.*[0-9] " > path.txt
cp $(path $1) /mnt/sysroot$(path $1)
while read line;do
	cp $line /mnt/sysroot$line
	done < ./path.txt

原創文章，作者：sthwrong，如若轉載，請注明出處：http://www.www58058.com/19012

CentOS啟動流程，博客作業 Linux學習練習

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評論列表（1條）

馬哥教育 2016-06-23 14:15

寫的很棒，但是有的腳本應該有點小瑕疵，有的還可以在完善一下

欧美性久久久久