1、简述linux操作系统启动流程

大家都知道Linux内核是一个操作系统中非常重要的一环，它是底层硬件与上层软件链接的枢纽，Linux系统的组成：内核+根文件系统

Linux内核特点：

支持模块化：.ko 

支持模块运行时动态装载或卸载

组成部分：

1.核心文件：/boot/vmlinuz-VERSION-release

2.ramdisk:(动态创建临时根文件，里面是内核启动加载磁盘文件系统根必须的磁盘驱动程序等，在某些个人计算机上，可以设计无需此帮助，使用缓冲和缓存来加速对磁盘上的文件访问，把内存当硬盘使用)

ramdisk：ramdisk --> ramfs

CentOS 5: initrd    工具程序：mkinitrd

CentOS 6,7: initramfs   工具程序：dracut, mkinitrd

（文件位置）CentOS 6,7：/boot/initramfs-VERSION-release.img

3.模块文件：（包含许多内核需要加载的模块文件，如文件系统类型文件存放）

/lib/modules/VERSION-release

如我这里的vmlinuz-3.10.0-327.e17.x86_64 就是内核的核心文件

initramfs-3.10.0-327.el7.x86_64.img 就是相对应的ramdisk文件

而、lib/modules/就是相对应内核版本的模块文件

centos 系统启动流程

1.内核空间

（1）POST：加电自检；ROM：CMOS     BIOS：Basic Input and Output System

ROM+RAM

（2）Boot Sequence：按次序查找各引导设备，第一个有引导程序的设备即为本次启动要用到的设备；

*MBR：Master Boot Record

512bytes：

446bytes：bootloader

64bytes：fat

2bytes：55AA （有效）非55AA（无效）

（3）bootloader：引导加载器，程序 Linux：（放置于MBR中）

LILO：LIinux  LOader

GRUB：Grand Uniform Bootloader

（这个过程是选择操作系统内核，将内核装载到内存特定空间中。把系统控制权给内核）

*GRUB                                                                       

bootloader：1st stage

Partition：filesystem driver, 1.5 stage

Partition：/boot/grub, 2nd stage

（MBR）bootloadder—————（GRUB）Partition（第二阶段，提供交互式界面，选择内核类型）————加载内核

（4）加载内核（kernel）

开始自身初始化

探测可识别的所有硬件设备——加载硬件驱动（可能借助ramdisk）———只读挂载文件系统（读取根文件系统）————运行总父程序init（用户空间的老大）

*init程序的类型：

CentOS 5-：SysV init     配置文件：/etc/inittab

CentOS 6：Upstart        配置文件：/etc/inittab/etc/init/*.conf

CentOS 7：Systemd       配置文件：/usr/lib/systemd/system/, /etc/systemd/system/

总结

*内核空间（内核级别的启动流程）

POST（电自检）——Boot Sequence（查找引导设备）——（MBR）bootloadder—————（GRUB）Partition（第二阶段，提供交互式界面，选择内核类型）————加载内核————探测可识别的所有硬件设备——加载硬件驱动（可能借助ramdisk）———只读挂载文件系统（读取根文件系统）————运行总父程序init（用户空间的老大）

2.用户空间（分别从5,6,7版本说明）

centos 5 （级别适用于6,7）

*设置默认运行级别

运行级别：为了系统的运行或维护等目的而设定的机制；0-6：7个级别；

默认级别：3, 5

级别切换：init #

级别查看：（1）who -r   （2）runlevel

配置文件：/etc/inittab

0：关机, shutdown

1：单用户模式(single user)，root用户，无须认证；维护模式；

2、多用户模式(multi user)，会启动网络功能，但不会启动NFS；维护模式；

3、多用户模式(mutli user)，完全功能模式；文本界面；

4、预留级别：目前无特别使用目的，但习惯以同3级别功能使用；

5、多用户模式(multi user)， 完全功能模式，图形界面；

6、重启，reboot

目录下的服务脚本所控制服务；

K*：要停止的服务；K##*，优先级，数字越小，越是优先关闭；依赖的服务先关闭，而后关闭被依赖的；

S*：要启动的服务；S##*，优先级，数字越小，越是优先启动；被依赖的服务先启动，而依赖的服务后启动；

inittab服务

配置文件地址：/etc/init.d/服务名

 chkconfig  后台服务管理命令

 /etc/init.d/* (/etc/rc.d/init.d/*)

centos7 init，centos5 inttab服务位置

 脚本框架：#!/bin/bash# （级别）（启动优先级）（关闭优先级） 

                            # chkconfig: LLL NN NN#

 description: （非必要） 

 for srv in /etc/rc.d/rc#.d/K*; do

 $srv stop 

done 

 for srv in /etc/rc.d/rc#.d/S*; do

 $srv start 

done

脚本执行方式：# /etc/init.d/SRV_SCRIPT {start|stop|restart|status}# service SRV_SCRIPT {start|stop|restart|status} 

 每个服务脚本在各级别下的启动或关闭状态；

 查看：chkconfig --list name 

添加：chkconfig --add name

 删除：chkconfig --del name 

修改模式状态chkconfig --level number name <on|off|reset>

*系统初始化脚本：/etc/rc.d/rc.sysinit（相对于centos5来说）

(1) 设置主机名；

(2) 设置欢迎信息；

(3) 激活udev和selinux；

(4) 挂载/etc/fstab文件中定义的所有文件系统；

(5) 检测根文件系统，并以读写方式重新挂载根文件系统；

(6) 设置系统时钟；

(7) 根据/etc/sysctl.conf文件来设置内核参数；

(8) 激活lvm及软raid设备；

(9) 激活swap设备；

(10) 加载额外设备的驱动程序；

(11) 清理操作；

*终端配置文件

tty1:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty1

... ...

tty6:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty6

（1）mingetty会调用login程序；

（2）打开虚拟终端的程序除了mingetty之外，还有诸如getty等；

centos 6 服务配置

init程序：upstart，但依然为/sbin/init，其配置文件：

/etc/init/*.conf, /etc/inittab（仅用于定义默认运行级别）

注意：*.conf为upstart风格的配置文件；

rcS.conf

rc.conf

start-ttys.conf

CentOS 7 服务配置

init程序：systemd，配置文件：/usr/lib/systemd/system/*,  /etc/systemd/system/*

完全兼容SysV脚本机制；因此，service命令依然可用；不过，建议使用systemctl命令来控制服务；

# systemctl  {start|stop|restart|status}  name[.service]

centos7全新的rc服务脚本位置

总结

*用户空间（用户级别的启动流程）

/sbin/init——/etc/inttab(访问配置文件)——设置默认运行级别—————运行系统初始化脚本，完成系统初始化————关闭K服务开启S服务————设置登录终端---------启动图形终端（非必要）

合并总结

*内核空间+用户空间(相对于centos5,6而言)

POST（电自检）——Boot Sequence（查找引导设备）——（MBR）bootloadder—————（GRUB）Partition（第二阶段，提供交互式界面，选择内核类型）————加载内核————探测可识别的所有硬件设备——加载硬件驱动（可能借助ramdisk）———只读挂载文件系统（读取根文件系统）————运行总父程序init（用户空间的老大）/sbin/init——/etc/inttab(访问配置文件)——设置默认运行级别—————运行系统初始化脚本，完成系统初始化————关闭K服务开启S服务————设置登录终端---------启动图形终端（非必要）

2、简述grub启动引导程序配置及命令行接口详解

我们知道Linux开机过程中遇到grub交互界面，来选择内核和系统类型，ramdisk等

对于（centos5,6来说）
grub legacy:

stage1: mbr

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/)

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

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

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)

grub的命令行接口

help: 获取帮助列表

help KEYWORD: 详细帮助信息

find (hd#,#)/PATH/TO/SOMEFILE：

root (hd#,#)

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

initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE: 设定为选定的内核提供额外文件的ramdisk；

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#,#)

grub> kernel /vmlinuz-VERSION-RELEASE ro root=/dev/DEVICE

grub> initrd /initramfs-VERSION-RELEASE.img

grub> boot

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；

grub-md5-crypt命令 

内核保护密码设置明文，来是登入输入密码加载内核

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；

安装grub：

(1) grub-install

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

(2) grub

grub> root (hd#,#)

grub> setup (hd#)

练习：

1、新加硬盘，提供直接单独运行bash系统；

2、破坏本机grub stage1，而后在救援模式下修复之；

3、为grub设置保护功能；

编辑开机grub信息 我在这里不仅添加bash，还添加了ls命令

使用镜像修复（紧急救援模式）

为grub设置保护功能

3、实现kickstart文件制作与光盘镜像制作

为了将Linux系统内的文件传输到window中，我通过QQ邮箱来，但是通过下载包rz命令，可以通过window向Linux传输文件