第十周作業

1、請詳細描述CentOS系統的啟動流程（詳細到每個過程系統做了哪些事情）

    CentOS系統啟動流程：

    1.加電自檢：由bios去檢測各硬件是否存在且是否正常運行，然后進行硬件初始化

    2.選擇啟動順序，加載mbr：根據bios設置的設備啟動順序，找到第一個安裝有bootloader的設備進行啟動，bootloader去識別加載操作系統中的核心文件，并提交到內存中運行，進而來啟動相對應的操作系統

        由于bootloader處于mbr中，而mbr只有446bytes用來存儲bootloader，而446bytes無法容納下bootloader，因此linux將bootloader運行和加載分成三個階段：

        stage1：運行bootloader主程序，這個程序必須要被安裝在啟動區，即MBR中。因為mbr空間有限，因此在mbr當中僅安裝bootloader的最小主程序，并沒有安裝bootloader的相關配置文件

        stage1.5：在mbr隨后的扇區中存放，主要用于與stage2所在的分區的文件系統進行交互。

        stage2：通過bootloader加載所有配置文件及相關的環境參數信息，這些配置文件及相關的環境參數都存放于磁盤分區上的/boot目錄下。

    3.加載系統內核，執行系統初始化信息：bootloader加載內核和initrd，然后在內存中讓initrd解壓縮成根目錄，然后內核可以在這個虛擬的根文件系統之上加載合適的驅動程序，來加載硬盤等設備，之后釋放虛擬的根文件系統，并以只讀的方式掛載磁盤上的真實的根文件系統，之后就開始正常的啟動過程

    4.啟動用戶空間第一個執行程序/sbin/init：init主要功能是準備軟件運行環境，包括系統的主機名稱，網絡配置、文件系統格式等其他服務的啟動管理

        init是通過自上而下讀取inittab文件來依次執行的，因此init的處理流程是：

        1、讀取默認的runlevel，

        2、使用/etc/rc/d/rc.sysinit進行系統初始化。

            （1）根據配置文件中的設定來設定主機名（讀取/etc/sysconfig/network文件中的HOSTNAME進行）

            （2）打印文本歡迎信息；

            （3）激活SELinux和udev;

            （4）掛在所有定義在/etc/fstab文件中的文件系統

            （5）激活swap設備

            （6）檢測根文件系統，并實現以讀寫方式重新掛載；

            （7）設置系統時鐘

            （8）更具/etc/sysctl.conf文件設定內核參數的值

            （9）激活LVM和RAID設備

            （10）加載額外的設備啟動

            （11）清理操作

        3、由于采用的的是3級別，因此只進行l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3，其他的則忽略

        4、配置好ctrl+alt+del組合件的功能

        5、配置不斷電系統pf、pr兩種機制

        6、啟動mingetty 6個終端

        7、如果是5級別，則會以/etc/X11/prefdm-nodaemon啟動圖形化界面

2、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；

首先為虛擬機添加一塊硬盤。

[root@localhost ~]# fdisk -l                             #查看硬盤設備

Disk /dev/sda: 128.8 GB, 128849018880 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 15665 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: 0x000eb0a4

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *           1          26      204800   83  Linux
Partition 1 does not end on cylinder boundary.
/dev/sda2              26        2637    20971520   83  Linux
/dev/sda3            2637        5248    20971520   83  Linux
/dev/sda4            5248       15666    83680256    5  Extended
/dev/sda5            5248        5509     2097152   82  Linux swap / Solaris

Disk /dev/sdb: 42.9 GB, 42949672960 bytes                    #/dev/sdb為新添加的設備
255 heads, 63 sectors/track, 5221 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: 0x272777ca

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb                            #對/dev/sdb進行分區  sdb1 200M sdb2 5G sdb3 2G

WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
         switch off the mode (command 'c') and change display units to
         sectors (command 'u').

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-5221, default 1): 
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-5221, default 5221): +200M             

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 2
First cylinder (27-5221, default 27): 
Using default value 27
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (27-5221, default 5221): +5G

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 3
First cylinder (681-5221, default 681): +2G
Value out of range.
First cylinder (681-5221, default 681): 
Using default value 681
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (681-5221, default 5221): +2G

Command (m for help): w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
[root@localhost ~]# partx -a /dev/sdb
BLKPG: Device or resource busy
error adding partition 1
BLKPG: Device or resource busy
error adding partition 2
BLKPG: Device or resource busy
error adding partition 3
[root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 /dev/sdb1
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
文件系統標簽=
操作系統:Linux
塊大小=1024 (log=0)
分塊大小=1024 (log=0)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
52208 inodes, 208812 blocks
10440 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一個數據塊=1
Maximum filesystem blocks=67371008
26 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
2008 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
    8193, 24577, 40961, 57345, 73729, 204801

正在寫入inode表: 完成                            
Creating journal (4096 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成

This filesystem will be automatically checked every 27 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
[root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 /dev/sdb2
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
文件系統標簽=
操作系統:Linux
塊大小=4096 (log=2)
分塊大小=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
328656 inodes, 1313313 blocks
65665 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一個數據塊=0
Maximum filesystem blocks=1346371584
41 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8016 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
    32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736

正在寫入inode表: 完成                            
Creating journal (32768 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成

This filesystem will be automatically checked every 36 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
[root@localhost ~]# mkswap /dev/sdb3
Setting up swapspace version 1, size = 2104508 KiB
no label, UUID=7c8961cc-2b83-4b2c-9774-89cf4145d2f9

[root@localhost ~]# mkdir /mnt/{boot,rootfs}                  #在mnt下創建 boot 和 rootfs 目錄
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /mnt/boot                 #將sdb1掛載到 boot 目錄下
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb2 /mnt/rootfs               #將sdb2掛載到 rootfs 目錄下
[root@localhost ~]# grub-install --root-directory=/mnt /dev/sdb       #安裝grub到/mnt，grub會自動尋找/mnt目錄并安裝grub。
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
[root@localhost ~]# cp /boot/vmlinuz-2.6.32-696.el6.x86_64 /mnt/boot/vmlinuz              #grub安裝完成但boot目錄下沒有內核以及initrd文件需手動復制當前主機的內核及initrd至boot目錄
[root@localhost ~]# cp /boot/initramfs-2.6.32-696.el6.x86_64.img /mnt/boot/initramfs.img
[root@localhost ~]# vim /mnt/boot/grub/grub.conf             #新安裝的grub沒有配置文件需要手動創建grub.conf的配置文件

default=0
timeout=5
title centos6
        root (hd0,0)
        kernel /vmlinuz selinux=0 ro root=/dev/sda2 init=/bin/bash    #由于啟動時第一個程序是bash，所以需要指定init為/bin/bash
        initrd /initramfs.img


[root@localhost ~]# mkdir -p /mnt/rootfs/{root,bin,sbin,lib,lib64,var,proc,sys,tmp,media,home,etc,dev}   #為根目錄創建各子目錄
[root@localhost ~]# ldd /bin/bash                                         #查找bash，ls，cat的依賴關系，并復制各依賴的文件至相對應的目錄下

  linux-vdso.so.1 =>  (0x00007ffe711e9000)
    libtinfo.so.5 => /lib64/libtinfo.so.5 (0x0000003cf4a00000)
    libdl.so.2 => /lib64/libdl.so.2 (0x0000003cec600000)
    libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003ceca00000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003cec200000)
[root@localhost ~]# cd /mnt/rootfs/lib64
[root@localhost lib64]# cp /lib64/libtinfo.so.5 .
[root@localhost lib64]# cp /lib64/libdl.so.2 .
[root@localhost lib64]# cp /lib64/libc.so.6 .
[root@localhost lib64]# cp /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 .
[root@localhost lib64]# ldd /bin/ls
    linux-vdso.so.1 =>  (0x00007fff5d726000)
    libselinux.so.1 => /lib64/libselinux.so.1 (0x0000003cee200000)
    librt.so.1 => /lib64/librt.so.1 (0x0000003ced200000)
    libcap.so.2 => /lib64/libcap.so.2 (0x0000003cf9e00000)
    libacl.so.1 => /lib64/libacl.so.1 (0x0000003cf7a00000)
    libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003ceca00000)
    libdl.so.2 => /lib64/libdl.so.2 (0x0000003cec600000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003cec200000)
    libpthread.so.0 => /lib64/libpthread.so.0 (0x0000003cece00000)
    libattr.so.1 => /lib64/libattr.so.1 (0x0000003cfc200000)
[root@localhost lib64]# cp /lib64/libse
libselinux.so.1   libsemanage.so.1  libsepol.so.1     
[root@localhost lib64]# cp /lib64/libselinux.so.1 .
[root@localhost lib64]# cp /lib64/librt.so.1 .
[root@localhost lib64]# cp /lib64/libcap.so.2 .
[root@localhost lib64]# cp /lib64/libacl.so.1 .
[root@localhost lib64]# cp /lib64/libpthread.so.0 .
[root@localhost lib64]# cp /lib64/libattr.so.1 .
[root@localhost lib64]# ldd /bin/cat
    linux-vdso.so.1 =>  (0x00007fffbcd6c000)
    libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003ceca00000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003cec200000)
[root@localhost ~]# cp /bin/bash /mnt/rootfs/bin
[root@localhost ~]# cp /bin/cat /mnt/rootfs/bin
[root@localhost ~]# cp /bin/ls /mnt/rootfs/bin

[root@localhost ~]# chroot /mnt/rootfs                   #切換根進行測試
bash-4.1# ls
bin  dev  etc  home  lib  lib64  lost+found  media  proc  root  sbin  sys  tmp  var

以上步驟結束后就可以將新添加的硬盤裝到新的虛擬機上進行運行。

3、制作一個kickstart文件以及一個引導鏡像。描述其過程。

kickstart文件可以管理員根目錄下的anaconda-ks.cfg文件為模板進行修改，也可以使用system-config-kickstart工具進行制作

以下為使用system-config-kickstart工具制作kickstart文件：

    1.配置默認語言、鍵盤、時區以及root密碼

    2、配置安裝方法，可以使用網絡鏡像的方法進行安裝

    3、配置grub相關的設置

    4、分區的設置，此處注意布局分區大小時所有分區的總和一定不要超過硬盤總大小，否則自動引導會失敗

    5、由于使用的是網絡鏡像的安裝方法，此處網絡的配置是必須的。

    6、驗證相關、

    7、防火墻相關的配置，此處可根據情況使用激活或者禁用

    8、圖形界面配置、可安裝也可不安裝

    9、選擇軟件包的安裝

    10、此處可以配置安裝前的腳本

    11、在此處可以進行安裝后腳本的配置

以上設置全部完成后進行保存。

手動編輯ks文件，將repo這行的baseurl改為阿里云

repo --name="CentOS" --baseurl="http://mirrors.aliyun.com/centos/6.9/os/x86_64/" --cost=100

現在ks文件有了，可以進行制作引導鏡像了

首先將CenOS光盤鏡像掛載上將其中的的ioslinux目錄及目錄下的文件復制出一份至/tmp/myboot目錄內

[root@localhost ~]# mount /dev/sr0 /mnt
mount: block device /dev/sr0 is write-protected, mounting read-only
[root@localhost ~]# mkdir /tmp/myboot
[root@localhost ~]# cp -a /mnt/isolinux/ /tmp/myboot/

將制作好的ks文件放到myboot目錄中

[root@localhost ~]# cp ks.cfg /tmp/myboot/
[root@localhost ~]# cd /tmp/myboot/
[root@localhost myboot]# ls
isolinux  ks.cfg

現在需要修改isolinux中的isolinux.conf這個配置文件。

[root@localhost isolinux]# chmod +w isolinux.cfg 
[root@localhost isolinux]# vim isolinux.cfg


timeout 600

display boot.msg

menu background splash.jpg
menu title Welcome to CentOS 6.9!
menu color border 0 #ffffffff #00000000
menu color sel 7 #ffffffff #ff000000
menu color title 0 #ffffffff #00000000
menu color tabmsg 0 #ffffffff #00000000
menu color unsel 0 #ffffffff #00000000
menu color hotsel 0 #ff000000 #ffffffff
menu color hotkey 7 #ffffffff #ff000000
menu color scrollbar 0 #ffffffff #00000000

label linux
  menu label ^Install or upgrade an existing system
  menu default
  kernel vmlinuz
  append initrd=initrd.img ks=cdrom:/ks.cfg    #在此處添加ks=cdrom:/ks.cfg  由于ks文件已經配置網卡以及網絡此處只需要給出ks文件路徑就可以，如果沒有dhcp服務，此處需要手動指定，指定方法ip=xxx.xxx.xxx.xxx netmast=xxx.xxx.xxx.xxx gateway=xxx.xxx.xxx.xxx

以上全部完成后需要用mkisofs命令進行制作 iso文件，使用mkisofs命令制作iso文件時，工作目錄必須要在myboot目錄之外

[root@localhost tmp]# mkisofs -R -J -T -v --no-emul-boot --boot-load-size 4 --boot-info-table -V "centos 6 x86_64 boot" -c isolinux/boot.cat -b isolinux/isolinux.bin -o /tmp/boot.iso myboot/
I: -input-charset not specified, using utf-8 (detected in locale settings)
genisoimage 1.1.9 (Linux)
Scanning myboot/
Scanning myboot/isolinux
Excluded: myboot/isolinux/TRANS.TBL
Excluded by match: myboot/isolinux/boot.cat
Writing:   Initial Padblock                        Start Block 0
Done with: Initial Padblock                        Block(s)    16
Writing:   Primary Volume Descriptor               Start Block 16
Done with: Primary Volume Descriptor               Block(s)    1
Writing:   Eltorito Volume Descriptor              Start Block 17
Size of boot image is 4 sectors -> No emulation
Done with: Eltorito Volume Descriptor              Block(s)    1
Writing:   Joliet Volume Descriptor                Start Block 18
Done with: Joliet Volume Descriptor                Block(s)    1
Writing:   End Volume Descriptor                   Start Block 19
Done with: End Volume Descriptor                   Block(s)    1
Writing:   Version block                           Start Block 20
Done with: Version block                           Block(s)    1
Writing:   Path table                              Start Block 21
Done with: Path table                              Block(s)    4
Writing:   Joliet path table                       Start Block 25
Done with: Joliet path table                       Block(s)    4
Writing:   Directory tree                          Start Block 29
Done with: Directory tree                          Block(s)    2
Writing:   Joliet directory tree                   Start Block 31
Done with: Joliet directory tree                   Block(s)    2
Writing:   Directory tree cleanup                  Start Block 33
Done with: Directory tree cleanup                  Block(s)    0
Writing:   Extension record                        Start Block 33
Done with: Extension record                        Block(s)    1
Writing:   The File(s)                             Start Block 34
 21.94% done, estimate finish Tue Aug  8 13:10:21 2017
 43.79% done, estimate finish Tue Aug  8 13:10:21 2017
 65.71% done, estimate finish Tue Aug  8 13:10:21 2017
 87.57% done, estimate finish Tue Aug  8 13:10:21 2017
Total translation table size: 4701
Total rockridge attributes bytes: 1438
Total directory bytes: 2654
Path table size(bytes): 26
Done with: The File(s)                             Block(s)    22659
Writing:   Ending Padblock                         Start Block 22693
Done with: Ending Padblock                         Block(s)    150
Max brk space used 0
22843 extents written (44 MB)

至此引導鏡像文件制作完成。

測試：

引導光盤可以正常使用

4、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
# testsrv       service testing script
#
# chkconfig:    2345 50 60
# discrption: test
#
#
prog=$(basename $0)

if [ $# -lt 1 ];then
        echo "usage:$prog {start|stop|restart|status}"
        exit 1
fi

if [ $1 == start ];then
        echo "starting $prog finished"
elif [ $1 == stop ];then
        echo "stopping $prog finished"
elif [ $1 == restart ];then
        echo "restart $prog finished"
elif [ $1 == status ];then
        if pidof $prog &> /dev/null;then
                echo "$prog is running"
        else
                echo "$prog is stopped"
        fi
else
        echo "usage:$prog {start|stop|restart|status}"
        exit 2
fi

把次腳本復制到/etc/rc.d/init.d 下

然后執行 chkconfig –add SCRIPTNAME

服務就開啟了。

5、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 "send a username:" UNAME
while true ;do
        if who | grep "$UNAME" > /dev/null ;then
                break
        fi
        sleep 3
done

6、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；

cat << eof
cpu) display cpu info
mem) display memory info
disk) display disk info
quit) quit
eof

while true; do
        read PARA
        if [ $PARA == cpu ];then
                lscpu
                break
        elif [ $PARA == mem ];then
                free
                break
        elif [ $PARA == disk ];then
                fdisk -l
                break
        elif [ $PARA == quit ];then
                break
        else
                echo "need a right choose"
        fi
done

7、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: