一、Linux組成
Linux: kernel+rootfs
kernel: 進程管理、內存管理、網絡管理、驅動程序、文件系統、安全功能
rootfs:程序和glibc
庫：函數集合, function, 調用接口（頭文件負責描述）
過程調用： procedure，無返回值
函數調用： function
程序：二進制執行文件
內核設計流派：
單內核(monolithic kernel)： Linux
把所有功能集成于同一個程序
微內核(micro kernel)： Windows, Solaris
每種功能使用一個單獨子系統實現
內核
Linux內核特點：
支持模塊化： .ko（內核對象）
如：文件系統，硬件驅動，網絡協議等
支持內核模塊的動態裝載和卸載
組成部分：
核心文件： /boot/vmlinuz-VERSION-release
ramdisk：輔助的偽根系統
CentOS 5: /boot/initrd-VERSION-release.img
CentOS6,7: /boot/initramfs-VERSION-release.img
模塊文件： /lib/modules/VERSION-release
二、CentOS5、6啟動流程
CentOS6啟動流程
1.加載BIOS的硬件信息，獲取第一個啟動設備
2.讀取第一個啟動設備MBR的引導加載程序(grub)的啟動信息
3.加載核心操作系統的核心信息，核心開始解壓縮，并嘗試驅動所有的硬件設備
4.核心執行init程序，并獲取默認的運行信息
5.init程序執行/etc/rc.d/rc.sysinit文件
6.啟動核心的外掛模塊(/etc/modprobe.conf)
7.Init執行運行的各個批處理文件(scripts)
8.Init執行/etc/rc.d/rc.local
9.執行/bin/login程序，等待用戶登錄
10.登錄之后開始以Shell控制主機
啟動流程
POST： Power-On-Self-Test，加電自檢，是BIOS功能的一個主要部分。負責完成對CPU、主板、內存、硬盤子系統、顯示子系統、 串并行接口、鍵盤、 CD-ROM光驅等硬件情況的檢測。
ROM： BIOS， Basic Input and Output System，保存著有關計算機系統最重要的基本輸入輸出程序，系統信息設置、 開機加電自檢程序和系統啟動自舉程序等。
RAM： CMOS互補金屬氧化物半導體，保存各項參數的設定，按次序查找引導設備，第一個有引導程序的設備為本次啟動設備
bootloader: 引導加載器，引導程序
windows: ntloader，僅是啟動OS
Linux：功能豐富，提供菜單，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
LILO： LInux LOader
GRUB: GRand Unified Bootloader
GRUB 0.X: GRUB Legacy， GRUB2
MBR:
446: bootloader, 64: 分區表, 2: 55AA
GRUB:
primary boot loader : 1st stage， 1.5 stage
secondary boot loader ： 2nd stage，分區文件
kernel：
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（可能借助于ramdisk加載驅動）
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
nit程序的類型：
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：
內核中的特性之一：使用緩沖和緩存來加速對磁盤上的文件訪問
ramdisk –> ramfs 提高速度
CentOS 5: initrd, 工具程序： mkinitrd
CentOS 6: initramfs， 工具程序： mkinitrd, dracut
系統初始化：
POST –> BootSequence (BIOS) –>Bootloader(MBR) –> kernel(ramdisk) –> rootfs(只讀) –> init（ systemd）
/sbin/init CentOS6之前
運行級別：為系統運行或維護等目的而設定； 0-6： 7個級別
0：關機
1：單用戶模式(root自動登錄), single, 維護模式
2: 多用戶模式，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 #
查看級別： runlevel ; who -r
init讀取其初始化文件： /etc/inittab
初始運行級別(RUN LEVEL)
系統初始化腳本
對應運行級別的腳本目錄
捕獲某個關鍵字順序
定義UPS電源終端/恢復腳本
在虛擬控制臺生成getty
在運行級別5初始化X
CentOS 5的inittab文件
配置文件： /etc/inittab
每一行定義一種action以及與之對應的process
id:runlevel:action:process
action:
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
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和相關文件
/etc/inittab
設置系統默認的運行級別
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
啟動流程
/etc/rc.d/rc.sysinit: 系統初始化腳本
(1) 設置主機名
(2) 設置歡迎信息
(3) 激活udev和selinux
(4) 掛載/etc/fstab文件中定義的文件系統
(5) 檢測根文件系統，并以讀寫方式重新掛載根文件系統
(6) 設置系統時鐘
(7) 激活swap設備
(8) 根據/etc/sysctl.conf文件設置內核參數
(9) 激活lvm及software raid設備
(10) 加載額外設備的驅動程序
(11) 清理操作
說明： rc N –> 意味著讀取/etc/rc.d/rcN.d/
K*: K##*： ##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*: S##*： ##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
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
查看服務在所有級別的啟動或關閉設定情形：
chkconfig [–list] [name]
添加：
SysV的服務腳本放置于/etc/rc.d/init.d (/etc/init.d)
chkconfig –add name
#!/bin/bash
#LLLL 表示初始在哪個級別下啟動， -表示都不啟動
# chkconfig: LLLL nn nn
刪除：
chkconfig –del name
修改指定的鏈接類型
chkconfig [–level levels] name <on|off|reset>
–level LLLL: 指定要設置的級別；省略時表示2345
ntsysv命令
Grub管理
自制Linux
啟動排錯
編譯安裝內核
三、服務管理
xinetd管理的服務
service 命令：手動管理服務
service 服務 start|stop|restart
service –status-all
瞬態（ Transient）服務被xinetd進程所管理
進入的請求首先被xinetd代理
配置文件： /etc/xinetd.conf、 /etc/xinetd.d/<service>
與libwrap.so文件鏈接
用chkconfig控制的服務：chkconfig tftp on
啟動流程
注意：正常級別下，最后啟動一個服務S99local沒有鏈接至
/etc/rc.d/init.d一個服務腳本，而是指向了
/etc/rc.d/rc.local腳本
不便或不需寫為服務腳本放置于/etc/rc.d/init.d/目錄，且又想開機時自動運行的命令，可直接放置于/etc/rc.d/rc.local文件中
/etc/rc.d/rc.local在指定運行級別腳本后運行
可以根據情況，進行自定義修改
1:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty2
…
6:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty6
mingetty會自動調用login程序
x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon
總結： /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
CentOS 6 init程序為: upstart, 其配置文件：/etc/inittab, /etc/init/*.conf，配置文件的語法 遵循upstart配置文件語法格式，和CentOS5不同
示例：破解CentOS5和6的root口令
四、grub管理
grub legacy
CentOS 6啟動流程：
POST –> Boot Sequence(BIOS) –> Boot Loader –>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rc.sysinit –> 關閉或啟動對應級別的服務 –> 啟動終端
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
功用：
(1) 提供啟動菜單、并提供交互式接口
a：內核參數
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
可隱藏啟動菜單
(3) 為菜單提供了保護機制
為編輯啟動菜單進行認證
為啟用內核或操作系統進行認證
grub的命令行接口
help: 獲取幫助列表
help KEYWORD: 詳細幫助信息
find (hd#,#)/PATH/TO/SOMEFILE：
root (hd#,#)
kernel /PATH/TO/KERNEL_FILE: 設定本次啟動時用到的內核文件；額外還可添加許多內核支持使用的cmdline參數
例如： max_loop=100 selinux=0 init=/path/to/init
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
cat /proc/cmdline 內核參數
內核參數文檔:/usr/share/doc/kernel-doc-2.6.32/Documentation/kernel-parameters.txt
識別硬盤設備：
(hd#,#)
hd#: 磁盤編號，用數字表示；從0開始編號
#: 分區編號，用數字表示; 從0開始編號
(hd0,0) 第一塊硬盤，第一個分區
手動在grub命令行接口啟動系統：
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=#: 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_FILE：菜單背景圖片文件路徑
hiddenmenu：隱藏菜單
password [–md5] STRING: 啟動菜單編輯認證
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“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
grub加密
grub-md5-crypt命令
破解root口令：
啟動系統時，設置其運行級別1
進入單用戶模式：
(1) 編輯grub菜單(選定要編輯的title，而后使用e命令);
(2) 在選定的kernel后附加
1, s, S或single都可以；
(3) 在kernel所在行，鍵入“ b”命令
grub安裝
(1) grub-install
安裝grub stage1和stage1_5到/dev/DISK磁盤上，并復制GRUB相關文件到 DIR/boot目錄下
grub-install –root-directory=DIR /dev/DISK
(2) grub
grub> root (hd#,#)
grub> setup (hd#)
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