Linux运维 第二阶段 （十）启动管理
启动管理：
1、 POST(power on selftesting)-->BIOS(boot sequence)-->bootloader(MBR)->kernel(initramfs,root fs)-->init(/sbin/init,redhat6是upstart另一版本的init,ubuntu开发,并行启动进程,d-bus配置event-driven事件驱动,而传统风格redhat5是串行启动进程),/etc/inittab,/etc/init/*.conf)
/boot/vmlinuz-VERSION（核心）
/lib/modules/VERSION/*（内核模块.ko，装载模块insmod、modprobe）
2.6内核之前（例如2.4、2.5奇数表示测试版，偶数表示稳定版）；2.6内核之后（分成两条线，一部分2.6.17-->2.6.18.rc1-->.rc2—>.rc3(release candidate发行候选)，另一部分2.6.17-->2.6.17.1-->.2-->.3）
2、内核设计风格：
单内核(linux,所有功能靠一个进程,工作逻辑简单,lwp(line weight process))；
微内核(windows,solaris,有子系统，需要用时调用子系统，支持线程)。
3、 内核初始化：硬件探测；装载驱动（可能会从initramfs文件中装载驱动模块）；以只读方式挂载根文件系统rootfs；启动用户空间中的第一个进程init
4、redhat5中/etc/inittab文件：id:RUNLEVEL:action:process（例如：id:3:initdefault:、si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit）
id（标识）；
RUNLEVEL（在哪个级别运行此行）；
action（在什么情况下执行此行，initdefault表示设定默认运行级别，sysinit表示系统初始化，wait表示等待级别切换至此级别时执行(可能会执行多次)，ctrlaltdel，powerfail有UPS电源才有意义，powerokwait，respawn表示一旦程序终止会重新启动(6个虚拟终端及进入5级别时启动图形界面#mingetty tty1也可手动执行)）；
process（要运行的程序）。
/etc/inittab文件的任务(redhat5)：
设定默认运行级别；
运行系统初始化脚本；
运行指定运行级别对应目录下的脚本（/etc/rc.d/init.d/*、/etc/rc.d/rc#.d/*）；
设定ctrl+alt+del组合键的动作；
定义UPS电源在故障|恢复时的动作；
启动虚拟终端（2345级别）；
启动图形终端（仅5级别）；
5、#runlevel（outputprevious and current runlevel，查看上一次和当前运行级别）
#who -r（--runlevel，print current runlevel）
#uname -a（--all，print all information）
#uname -r（--kernel-release）
6、#file /etc/rc.d/rc.sysinit（Bourne-Againshell script text executable）
#wc -l /etc/rc.d/rc.sysinit（668行，系统初始化脚本完成的任务如下，至关重要）
激活udev和selinux；
根据/etc/sysctl.conf文件，设定内核参数；
设定实时时钟；
装载键盘映射；
启用交换分区；
设置主机名；
根文件系统检测，并以读写方式重新挂载；
激活RAID和LVM设备；
启用磁盘配额；
检查并挂载其它FS（/etc/fstab）；
清理过期的锁和PID文件。
7、#ls /etc/rc3.d/{K##,S##}（关闭或启动的优先次序，数字越小，优先被选定，先关闭以K开头的文件再开启S开头的文件）
#ls /etc/rc.d/init.d/（服务类脚本：sysv（/etc/rc.d/init.d/下的所有文件，start|stop|restart|status最起码有这四个参数，另reload|configtest））
脚本内容中靠两行来实现管理系统服务的(#chkconfig和#description)，如下：
# chkconfig: RUNLEVELS SS KK（顶格必须有井号，其中RUNLEVELS默认运行级别，在哪些级别下启动，-表示没有级别，默认创建为S*开头的链接，除此之外的级别默认创建为K开头的链接，SS与KK的和为99）
# description:（用于说明此脚本的简单功能，\可续行，最多不要超过80个字符）
例如：
#vim /etc/rc.d/init.d/test
#!/bin/bash
#
# chkconfig: 2345 85 14
#description: Test service
case $1 in
start)
echo "service is running..."
;;
stop)
echo "service is stop..."
;;
restart)
echo "service is stop..."
echo "service is running..."
;;
*)
echo "unknow."
;;
esac
#chmod 755 /etc/rc.d/init.d/test
#chkconfig --list [SERVICE_NAME]（查看所有独立守护进程相关服务，也可指定查看某服务）
#chkconfig --add|--del SERVICE_NAME（创建或移除链接文件，K开头或S开头的文件）
#chkconfig --add test
#chkconfig --list test
#chkconfig [--level RUNLEVELS] SERVICE_NAME on|off（若不指定级别，默认为2345）
#chkconfig --level 35 test on
#/etc/init.d/test start
#/etc/init.d/test restart
#service test restart
8、用户空间访问，监测内核的方式：可在伪文件系统/proc、/sys下修改内核特性（/sys/下某些文件可写，/proc/sys/下的大多数文件可写）
设定内核参数值的方式：
方式一：#echo VALUE > /proc/sys/TO/SOMEFILE
方式二：#sysctl -w kernel.FILENAME=”VALUE”（ configurekernel parameters at runtime，/proc/sys/kernel/下的文件，注意/proc/sys下的路径用点隔开）
以上方式可立即生效但不能永久有效
例1：
#free -m
#echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches（清空缓存）
#free -m
#echo “www.magedu.com” > /proc/sys/kernel/hostname
例2：
#sysctl -w vm.drop_caches=”1”
#sysctl -w kernel.hostname=www.magedu.com
配置文件：/etc/sysctl.conf（修改此文件能永久有效，但无法立即生效）
#vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 0改为1
#sysctl -p（Load in sysctl settings from the file specified or /etc/sysctl.conf，执行此句可立即生效）
#sysctl -a（显示所有内核参数值，688项，并非每个都能改）
9、内核模块管理：
#lsmod（program to show thestatus of modules in the Linux Kernel，列出模块）
#modinfo MOD_NAME（program to show information about a Linux Kernel module）
#modprobe MOD_NAME（装载模块，指定模块名）
#insmod /PATH/TO/MODULE_FILE（装载模块，需指定路径）
#modprobe -r MOD_NAME（--remove卸载模块）
#rmmod MOD_NAME（卸载模块）
#depmod /PATH/TO/MODULES_DIR（program to generate modules.dep and map files生成模块依赖表）
注：内核中的功能除了核心功能之外，在编译时大多功能都有三种选择：不使用此功能；编译成内核模块；编译进内核
10、boot loader(在MBR中)：
LILO（linux loader，不支持>8G分区，应用于嵌入式系统中）
GRUB（grand unified bootloader，stage1(MBR),stage1.5(常见的不同类型的FS),stage2(/boot/grub)）
#rpm -q grub
#cat /etc/grub.conf（此文件链接到/boot/grub/grub.conf）
default=0（设置默认启动的title编号，从0开始）
timeout=5（等待用户选择的超时时长，单位秒）
splashp_w_picpath=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz（grub的背景图片）
hiddenmenu（隐藏菜单）
password --md5 加密的字符串（有此句开机编辑grub菜单需输入密码，如设置密码为redhat生成的加密字符串#openssl passwd -1 -salt 12345678 redhat）
title Red Hat Enterprise Linux(2.6.32-358.el6.x86_64)（内核标题或OS名称，字符串，可自由修改）
root (hd0,0)（内核文件所在的设备，对grub而言，所有硬盘类型均为hd）
kernel/vmlinuz-2.6.32-358.el6.x86_64 ro……（内核文件路径及传送给内核的参数，#cat /proc/cmdline发起进程的命令）
initrd/initramfs-2.6.32-358.el6.x86_64.img（完整的linux系统的文件路径，注意/boot单独分区与不单独分区路径是不同的）
#dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=400 count=1（模拟损坏grub,注意bs不要超过446否则会损坏分区表）
#sync
修复步骤：
用光盘进入修复模式rescue installed system
#grub
>root (hd0,0)
>setup (hd0)
>quit
重启即可
制作grub启动图片：
#yum -y install gimp
#gimp &（在图形界面下打开此软件）
p_w_picpath-->scale p_w_picpath（大小调整为640*480，仅支持14色，否则不会正常显示，将图片保存为xpm格式）
#gzip -9 linux.xpm（最大限度压缩图片为linux.xpm.gz格式，并放至/boot/grub/下）
#vim /etc/grub.conf（更改配置文件中图片路径）
splashp_w_picpath=(hd0,0)/grub/linux.xpm.gz
制作一块虚拟磁盘，使得可在新建的虚拟机上启动：
在一有系统的正常的虚拟机上新建一块虚拟磁盘，注意store virtual disk as a single file，浏览保存至其它路径（本例添加的是IDE类型）
#fdisk /dev/sda（sda1(20M),sda2(512M)）
#partx /dev/sda
#mke2fs -j /dev/sda1
#mke2fs -j /dev/sda2
#mkdir /mnt/{boot,sysroot}
#mount /dev/sda1 /mnt/boot
#mount /dev/sda2 /mnt/sysroot
#ls /mnt/boot
#grub-install --root-directory=/mnt /dev/sda（install GRUB on yourdrive,/mnt是boot的父目录，会自动查找）
#sync;sync
#ls /mnt/boot/grub
#vim /mnt/boot/grub/grub.conf
default=0
timeout=5
title mylinux
root (hd0,0)
kernel /vmlinuz
initrd /initramfs
#sync;sync
suspend挂起这台正常的虚拟机，新建一虚拟机，将此例新建的那块虚拟盘作为新虚拟机的唯一盘，启动看能否正常引导
若grub配置文件破坏后启动系统，操作如下：
>find
>root (hd#,N)
>kernel /PATH/TO/KERNEL_FILE
>initrd /PATH/TO/INITRD_FILE
>boot（尝试启动系统）
以上是学习《马哥网络视频》做的笔记。
一、1、启动流程：
》加载BIOS的硬件信息进行自我测试，并依据BIOS设置取得第一个可启动的设备；
》读取每一个启动设备的MBR，加载MBR中的BOOTLOADER（grub或spfdisk）；
》依据BOOTLOADER的设置加载kernel，kernel会再进行系统检测，并采用kernel检测到的硬件信息，同时kernel会通过加载动态模块的形式加载硬件驱动；
》内核启动系统的第一个进程/sbin/init；
》进程/sbin/init调用/etc/init/rcS.conf，再通过这个配置文件调用/etc/rc.d/rc.sysinit，从而进行系统初始化及软件执行的操作环境；
》/etc/init/rcS.conf调用/etc/inittab，从而确定系统默认运行级别，接着/etc/inittab调用/etc/init.rc.conf继而调用并执行/etc/rc.d/rc脚本文件并传入运行级别参数；
》/etc/rc.d/rc确认传入的运行级别，运行相应的运行级别目录/etc/rc[0-6].d/中的脚本，从而依据设定好的优先级别依次启动和关闭；
》最后执行/etc/rc.d/rc.local中的程序，设定系统启动就运行的工作；
》若是字符界面就已启动完毕，若图形界面调用x-windows接口。
2、MBR位于硬盘的0磁道、0柱面、1扇区，主要记录BOOTLOADER启动引导程序和分区表，其中启动引导程序占446byte，分区表占64byte，另2byte作结束标记，所以分区表共64byte，每个分区要占16byte，仅能划分4个主分区。
BOOTLOADER的作用：最主要功能加载操作系统内核；提供菜单，来选择启动哪个操作系统；调用其它的BOOTLOADER，这是多系统启动的关键，注意windows的bootloader不能调用linux的bootloader。
3、常见的USB、SATA、SCSI等硬盘设备驱动，特殊文件系统LVM、RAID等的驱动，都以模块形式保存在/lib/modules/下；使用initramfs虚拟文件系统解决操作系统安装在SCSI硬盘上或采用LVM的文件系统的问题。
4、#runlevel （查看系统运行级别，0：关机；1：single单用户模式，用于系统修复；2：不完全的命令行模式，不含NFS服务；3：完全的命令行模式，标准字符界面；4：系统保留；5：图形模式；6：重启
#init 0|1|2|3|5|6 （切换系统运行级别
5、grub：支持更多的文件系统；grub的主程序可直接在文件系统中查找内核文件；系统启动时利用grub的交互界面编辑和修改启动选项；可动态修改grub的配置文件，重新启动即生效，而不用重新安装grub。
》grub的主程序分三个阶段来执行：
stage1：执行主程序（主程序位于bootloader中）用来启动stage1.5和stage2；
stage1.5：识别不同文件系统，它位于MBR之后的32K的空间中，这一段硬盘空间是空白无用的，而且是没有文件系统的，所以stage1能直接读取stage1.5，从而能识别不能的文件系统；
stage2：加载grub的配置文件(/boot/grub/grub.conf)，然后根据配置文件中的定义，加载kernel和initramfs，继而kernel接管启动过程，继续自检加载硬件模块。
》系统中没grub，手工安装步骤：
#grub-install --root-directory=/tdisk /dev/sdb1
#vi /boot/grub/gurb.conf
title centos tdisk
root (hd1,0)
chainloader +1 （使用当前分区的启动扇区启动系统
#grub
grub>root(hd0,0) （设定grub的主目录，这里只能是(hd0,0)，因为内核和文件系统安装在/dev/sda1中
grub>find /boot/grub/stage1
grub>find /grub/stage1
grub>find vmlinuz-2.6.32-279.3l6.i686
grub>set (hd1,0) （在tdisk分区的启动扇区安装grub
grub>quit
注：#grub-install 选项 设备文件名
--root-directory=DIR （DIR是实际目录，手工指定grub相关文件的安装目录
》MBR中的grub被覆盖，需重新安装grub
光盘修复模式：
sh-4.1#grub
grub>root (hd0,0)
grub>setup (hd0,0)
grub>quit
》grub加密
#grub-md5-crypt （输两次密码生成加密字串
#vi /boot/grub/grub.conf
timeout=5
password --md5 此处放加密字串 （必须要将加密字串放在timeout与splashp_w_picpath之间，此项仅在开机启动编辑grub时生效，有此项可以正常启动进入系统
splashp_w_picpath=……
title centos (2.6……)
lock （在title字段下一行加lock代表锁死，必须输入正确的密码才能正常启动
三、内核模块管理
内核模块保存位置：/lib/modules/$(uname -r)/kernel/
depmod命令会扫描系统中所有的内核模块，然后把结果放入modules.dep文件，后续的模块安装和删除都依赖这个文件中的内容，如模块所在位置的绝对路径，模块的依赖性。
#depmod -a|-A|-n
-a 扫描所有模块
-A 扫描新模块，才更新modules.dep
-n 仅输出到屏幕，不写入modules.dep
#lsmod （内核模块查看
#modprobe 选项 模块名
-l 列出所有模块
-f 强制加载模块
-r 删除模块
例：#depmod -a
#modprobe vfat
#lsmod |grep vfat
#modprobe -r vfat
四、系统修复模式：
1、单用户模式：遗忘root密码；修改系统默认运行级别。
2、光盘修复模式：多系统并存，grub被覆盖；重要系统文件丢失，导致系统无法启动。
#chroot /mnt/sysp_w_picpath （光盘模式下默认根目录是光盘的模拟根目录，系统根目录被当作外来设备放在/mnt/sysp_w_picpath
注：本文由互联网收集整理（51CTO、360DOC、chinaunix、百度百科、兄弟连免费视频等）。