grub应用

CentOS 6启动流程：

 

POST -->	加电自检
Boot Sequence(BIOS) -->	根据bootsequence定义的启动次序（BIOS定义),
Boot Loader (MBR) -->	逐一搜索带有启动功能的设备，找到这个设备然后找到bootloader（MBR中）
Kernel(ramdisk) -->	显示一个菜单，让用户选择内核或者系统版本，加载用户选择的内核kernel（借助于ramdisk完成加载根文件系统的操作）
rootfs -->	kennel能识别真正根文件系统rootfs，
switchroot -->	并且做根切换switchroot
/sbin/init -->	运行真正/sbin/init
(/etc/inittab, /etc/init/*.conf) -->	根据配置文件(Centos6为例(/etc/inittab, /etc/init/*.conf）给出的设定
设定默认运行级别 -->
系统初始化脚本 -->
关闭或启动对应级别下的服务 -->	启动终端

 

GRUB(Boot Loader)：      

 

加载用户所选择的的内核，某个磁盘某个分区某个文件（关键）

 

grub: GRand Unified Bootloader

grub 0.x: grub legacy

grub 1.x: grub2

 

grub legacy:

stage1: mbr         安装在MBR中

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/)    （不但有stage还有ramdisk，即加载内核文件的原因）

 

配置文件：/boot/grub/grub.conf <-- /etc/grub.conf（链接文件）

 

stage2及内核等通常放置于一个基本磁盘分区；

功用：

(1) 提供菜单、并提供交互式接口

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

可隐藏此菜单

(3) 为菜单提供了保护机制

为编辑菜单进行认证

为启用内核或操作系统进行认证

 

一、grub如何识别设备

(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) 第一个磁盘的第一个分区

 

二、grub的命令行接口

进入grub命令行，在当前界面按C键

 

1、help: 获取帮助列表

 

2、help KEYWORD: 详细帮助信息

 

3、find (hd#,#)/PATH/TO/SOMEFILE：

grub>find (hd0,0)/vmlinux-2.6.32-504.e16.x86_64

通过设定根root在hd（0，0）

find后面直接可以跟文件名

 

4、root (hd#,#)    把某一个磁盘分区设定根设备

 

5、kernel /PATH/TO/KERNEL_FILE:

设定本次启动时用到的内核文件；额外还可以添加许多内核支持使用的cmdline参数；

例如：init=/path/to/init, selinux=0，quiet

6、initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE:

设定为选定的内核提供额外文件的ramdisk；

 

7、boot: 引导启动选定的内核；

 

手动在grub命令行接口启动系统：

grub> root (hd#,#)    #指名根设备

grub> kernel /vmlinuz-VERSION-RELEASE ro root=/dev/DEVICE #（ro：只读。）

grub> initrd /initramfs-VERSION-RELEASE.img

grub> boot

root：设置hd00为根

kernel：设置的内核文件

initrd：补充性的ramdisk文件

 

三、grub配置文件

：/boot/grub/grub.conf

配置项：

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_PIC_FILE：指明菜单背景图片文件路径；

hiddenmenu：隐藏菜单；

password [--md5] STRING: 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的“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；

 

为grub设置保护功能；

grub-md5-crypt命令

1、通过grub-md5-crypt将密码密文设置

 

2、编辑grub配置文件

[root@localhost~]# vim /etc/grub.conf

 

启用第一个内核

按E编辑

主界面

 

启用第二个内核

输入密码

正常启动

 

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；

 

四、安装grub：

（1） grub-install   

完整安装（1阶段2阶段都安装，会找/boot/grub）

grub-install --root-directory=ROOT /dev/DISK

 

注意：--root-directory=/mnt : 这个位置必须指定为boot目录所在的父目录，grub会自行在父目录中找到boot目录，然后把grub程序安装到对应的目录中,一般情况在挂载新预备安装gurb的硬盘时，需要在文件系统上建立一个boot目录，再把对应的磁盘挂到boot目录中，这样grub才会找到boot目录，在下面建立所需的文件，如果挂载时不创建boot目录，那和以grub会在目录下创建boot目录，启动时需要将kernel和initrd的位置就应该为/boot/vmliunz格式

 

（2） grub分步骤安装

grub> root (hd#,#)

grub> setup (hd#,#)

 

（3）需要安装 grub 的情况：

1.给第二块硬盘装grub

2.给没有安装grub的系统安装（系统可能通过U盘或者光盘的grub启动）

3.双系统。（先装windows，在装linux）windows坏了重装了windows就会linux没了

 

五、练习

1、新加硬盘，提供直接单独运行bash系统；

（1）创建分区、格式化分区、使用分区

 

（2）创建/boot目录以及他的相关配置文件等

修改grub.conf 配置文件

 

（3）创建/sysroot/ 系统根目录，以及他的所需必要文件夹

 

（4）复制/bin/bash 到/sysroot/bin下

 

（5）访问

1.通过channge root登录

2.通过创建的硬盘使用bash

如果需要跑起来，需要添加两个指令

Kernel /vmlinux ro root=/dev/sda3 selinux=0 init=/bin/bash

登录虚拟机

 

2、破坏本机grub stage1，而后在救援模式下修复之；

 

dd命令：convert and copy a file

用法：

dd if=/PATH/FROM/SRC of=/PATH/TO/DEST

bs=#：block size, 复制单元大小；

count=#：复制多少个bs；

 

磁盘拷贝：

dd if=/dev/sda of=/dev/sdb

 

备份MBR

dd if=/dev/sda of=/tmp/mbr.bak bs=512 count=1

 

破坏MBR中的bootloader：

dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=256 count=1

 

给备机装grub

备份以及破坏grub,重启就坏了

（1）第一种恢复方式，直接安装grub

（2）第二种方式，通过直接修改grub

指名设备有grub目录，必须先有stage文件stage1 stage2 不然不成功

 

①通过光盘进入紧急救援模式

 

②Rescure install system 救援已装系统

按ESC 然后输入linux rescure（效果是一样的）

 

紧急救援模式会找一找是有否装操作系统

如果找到，会将根挂载到紧急救援模式的linux的/mnt/sysimage下 ，

可以到这个目录下找到所有文件

六、Linux kernel

1、ldd命令：所需要的依赖关系

  ldd命令：

                - print shared library dependencies

                ldd [OPTION]... FILE...

 

2、内核设计体系：单内核、微内核

Linux：单内核设计，但充分借鉴了微内核体系的设计的优点；为内核引入了模块化机制；

 

（1）内核的组成部分：

kernel：内核核心，一般为bzImage，通常位于/boot目录，名称为vmlinuz-VERSION-release；

kernel object：内核对象，即内核模块，一般放置于/lib/modules/VERSION-release/

 

内核模块与内核核心版本一定要严格匹配；

 

[   ]：N                       不编译此功能

[M]：Module         编译成模块，编译时再用到，需要装载

[*]：Y，编译进内核核心，内核在功能在

 

内核：动态装载和卸载；

 

ramdisk：辅助性文件，并非必须，这取决于内核是否能直接驱动rootfs所在的设备；

目标设备驱动，例如SCSI设备的驱动；

逻辑设备驱动，例如LVM设备的驱动；

文件系统，例如xfs文件系统；

 

ramdisk：是一个简装版的根文件系统；

 

3、内核信息获取

uname命令：

- print system information

 

格式：uname [OPTION]...

-r：内核的release号

-n：主机名

-a：所有信息

文件：/boot/vmlinuz-VERSION-release

 

4、模块信息获取和管理

（1）lsmod命令：查看所有系统被装载的模块

- Show the status of modules in the Linux Kernel

 

显示的内核来自于/proc/modules

 

（2）modinfo命令：

- Show information about a Linux Kernel module

显示一个linux 单个模块文件详细信息

其通过/lib/modules/[KERNEL-VERSION]/modules/下的所有文件进行分析并显示的，默认情况下在内核modules编译安装的时候，会在其目录下生成所有modules的依赖关系等，建立对应的索引信息

modinfo [-F field] [-k kernel] [modulename|filename...]

-F field： 仅显示指定字段的信息；

-n：显示文件路径；

 

（3）modprobe命令：

- Add and remove modules from the Linux Kernel

模块动态装载和卸载

 

格式：modprobe  [-r]  module_name

模块的动态装载：modprobe  module_name

动态卸载：modprobe  -r  module_name

 

（4）depmod命令：

- Generate modules.dep and map files.

 

内核模块依赖关系文件的生成工具；

 

模块的装载和卸载的另一组命令：

insmod命令：装载

insmod  [filename]  [module options...]

filename：模块文件的文件路径；

 

rmmod命令：卸载

rmmod  [module_name]

 

5、randisk文件的管理

(1) mkinitrd命令

为当前使用中的内核重新制作ramdisk文件：

# mkinitrd [OPTION...] []

--with=：除了默认的模块之外需要装载至initramfs中的模块；

--preload=：initramfs所提供的模块需要预先装载的模块；

 

示例： ~]# mkinitrd  /boot/initramfs-$(uname -r).img   $(uname -r)

 

(2) dracut命令

 - low-level tool for generating an initramfs image

# dracut [OPTION...] [ []]

 

示例： ~]# dracut /boot/initramfs-$(uname -r).img  $(uname -r)

 

6、内核信息输出的伪文件系统：

/proc：内核状态和统计信息的输出接口；同时，还提供一个配置接口，/proc/sys；

参数：

只读：信息输出；例如/proc/#/*

可写：可接受用户指定一个“新值”来实现对内核某功能或特性的配置；/proc/sys/

 

/proc/sys:

net/ipv4/ip_forward  相当于  net.ipv4.ip_forward

 

内核参数的修改命令

(1) sysctl命令

专用于查看或设定/proc/sys目录下参数的值；

sysctl [options]  [variable[=value]]

查看：

# sysctl  -a

# sysctl  variable                

修改其值：

# sysctl  -w  variable=value

 

(2) 文件系统命令（cat, echo)

查看：

# cat  /proc/sys/PATH/TO/SOME_KERNEL_FILE

设定：

# echo  "VALUE"  > /proc/sys/PATH/TO/SOME_KERNEL_FILE

注意：上述两种方式的设定仅当前运行内核有效；一旦重启参数会丢失

 

(3) 配置文件：/etc/sysctl.conf,  /etc/sysctl.d/*.conf

立即生效的方式：sysctl  -p  [/PATH/TO/CONFIG_FILE]

 

（4）内核参数：

net.ipv4.ip_forward：核心转发；

vm.drop_caches：手动回收内存（0，1, 2）

kernel.hostname：主机名；

net.ipv4.icmp_echo_ignore_all：忽略所有ping操作；

 

 

/sys目录：

 

sysfs：输出内核识别出的各硬件设备的相关属性信息，也有内核对硬件特性的可设置参数；对此些参数的修改，即可定制硬件设备工作特性；

 

udev：通过读取/sys目录下的硬件设备信息按需为各硬件设备创建设备文件；udev是用户空间程序；专用工具：devadmin, hotplug；

 

udev为设备创建设备文件时，会读取其事先定义好的规则文件，一般在/etc/udev/rules.d/目录下，以及/usr/lib/udev/rules.d/目录下；