系统启动和内核管理

s • • Linux干货

Linux组成

  • Linux：kernel+rootfs

    • kernel：进程管理、内存管理、网络管理、驱动程序、文件系统、安全功能
    • rootfs：程序和glibc

      • 库：函数集合，function，调用接口（头文件负责描述）

        • 过程调用：procedure，无返回值；
        • 函数调用：function；有返回值，可以赋值于变量中；
      • 程序：二进制执行文件

    包括根目录以及包含/ boot，/ dev，/ etc，/ bin，/ sbin和some / tmp（用于临时文件）的最小的子目录和文件集。

  • 内核设计流派

    • 单内核（monoli kernel）：Linux
      把所有功能集成于同一个程序
    • 微内核：（micro kernel）：Windows，Solaris
      每种功能使用一个单独的子系统实现
  • Linux内核特点：

    • 支持模块化：.ko（内核对象）
      如：文件系统，硬件驱动，网络协议等
    • 支持内核模块的动态装载和卸载
    • 组成部分：

      • 核心文件：/boot/vmlinuz-VERSION-release

        • ramdisk：辅助的临时根系统；并非是必须的；
          CentOS 5: /boot/initrd-VERSION-release.img
          CentOS 6,7: /boot/initramfs-VERSION-release.img
      • 模块文件：/lib/modules/VERSION-release

CentOS 5和6的启动流程

POST：Power-On-Self-Test

  • 加电自检，是BIOS功能的一个主要部分。负责完成对CPU、主板、内存、硬盘子系统、显示子系统、串并行接口、键盘、CD-ROM光驱等硬件情况的检测。

  • ROM：BIOS，Basic Input and Output System，保存着有关计
    算机系统最重要的基本输入输出程序，系统信息设置、开机加电自检程序和系统启动自举程序等。

  • RAM：CMOS互补金属氧化物半导体，保存各项参数的设定

Boot Sequence

按次序查找引导设备，第一个有引导程序的设备为本次启动设备

  • bootloader: 引导加载器，引导程序

    • windows: ntloader，仅是启动OS

    • Linux：功能丰富，提供菜单，允许用户选择要启动系统或不同的内核版本；把用户选定的内核装载到内存中的特定空间中，解压、展开，并把系统控制权移交给内核；

      • LILO：LInux LOader；当时针对于的硬盘较小，故现在PC机上大多不适用，手机上使用较多；
      • GRUB: GRand Unified Bootloader

        1. GRUB 0.X: GRUB Legacy；
        2. GRUB 1.X：GRUB2；

      bootloader代码量很小，为了简化；使得其无法驱动软设备，也就无法访问设备上的文件；
      故内核文件不能放在逻辑卷上，只能放在基本的磁盘分区

  • MBR
    512bytes

    • 446: bootloader；
      64: 分区表；
      2: 55AA；
      查看二进制文件：hexdump -C /dev/sda -n 512

  • GRUB:

    • stage 1：mbr
    • stage 1.5：mbr之后的扇区，
      让stage 1中的bootloader能识别stage2所在的分区上的文件系统
    • stage 2：磁盘分区（/etc/grub/）
      配置文件：/boot/grub/grub.conf <– /etc/grub.conf

  • kernel：

    自身初始化：

    1. 探测可识别到的所有硬件设备；
    2. 加载硬件驱动程序（借助于ramdisk加载真正的根文件系统）；
    3. 以只读方式挂载根文件系统(rootfs)；
      避免内核和操作系统有bug，故采用只读模式；
      当完成挂载后根所在的设备的bin、sbin、boot…；就是/bin、/sbin、/boot…
    4. 运行用户空间的第一个应用程序：/sbin/init

    • ramdisk：加载真正的根文件设备驱动程序
      内核中的特性之一：使用缓冲和缓存来加速对磁盘上的文件访问，并加载相应的硬件驱动

      • ramdisk –> ramfs 一种提速机制
      • CentOS 5: initrd
        工具程序：mkinitrd
        CentOS 6，7: initramfs
        工具程序：mkinitrd, dracut

      • ramdisk文件的制作：

        1. mkinitrd命令；为当前正在使用的内核重新制作ramdisk文件

          • –with=:除了默认的模块之外需要装载至initramfs中的模块；
          • –preload=:initramfs所提供的的模块需要预先装载的模块；

          mkinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

        2. dracut命令；为当前正在使用的内核重新制作ramdisk文件
          dracut /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

    • init程序的类型：运行的第一个应用程序

      • SysV: init, CentOS 5之前
        配置文件：/etc/inittab

      • Upstart: init,CentOS 6
        配置文件：/etc/inittab；为了兼容centos5
        /etc/init/*.conf

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

系统初始化（内核级别）：

  • POST –> 读取BIOS中的BootSequence，确定引导加载设备–>读取此设备的Bootloader(MBR中) –> kernel(ramdisk) –> rootfs(只读) –> /sbin/init（systemd）

CentOS 5：SysV init

  • 运行级别：为系统运行或维护等目的而设定；0-6：7个级别
    0：关机；init 0；不能设置为默认级别
    1：单用户模式(root自动登录), single, 维护模式
    2: 多用户模式，启动网络功能，但不会启动NFS(网络文件系统)；维护模式
    3：多用户模式，完全功能模式；文本界面；
    4：预留级别；目前无特别使用目的，可同3级别
    5：多用户模式，完全功能模式；图形界面
    6：重启；init 6；不能设置为默认级别

    • 默认级别： 3, 5
      切换级别：init #
      查看级别：runlevel ; who -r

  • 配置文件：/etc/inittab
    每一行定义一种action以及与之对应的process
    id : runlevel : action : process

    • id：一个任务的标识符
    • runlevels：在哪些级别启动此任务；#，###，也可以为空，表示所有级别；
    • action:在什么条件下启动此任务

      • wait: 等待切换至此任务所在的级别时运行一次；
        respawn：一旦此process终止，就重新启动之；
        initdefault：设定默认运行级别；process省略
        sysinit：设定系统初始化方式，此处一般为指定/etc/rc.d/rc.sysinit（centos 7 没有此脚本）；
    • process：任务

init启动流程

  • 设定默认级别：/etc/inittab 

    id:3:initdefault:

  • 设定系统初始化脚本:CentOS 5中是在/etc/inittab,CentOS 6中没有此信息，但脚本依旧在/etc/rc.d/rc.sysinit； 

    si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit

    • 设置主机名； 

      [root@centos6 rc.d]# grep network /etc/rc.d/rc.sysinit 
if [ -f /etc/sysconfig/network ]; then
 . /etc/sysconfig/network
 # In theory there should be no more than one network interface active
 # Use the network address to set the hostname of the client.  This
 if [ -x /usr/sbin/system-config-network-tui ]; then
 /usr/sbin/system-config-network-tui
 # Reread in network configuration data.
 if [ -f /etc/sysconfig/network ]; then
 . /etc/sysconfig/network
if [ -x /usr/sbin/system-config-network-cmd ]; then
     /usr/sbin/system-config-network-cmd --profile ${arg##netprofile=}

[root@centos6 rc.d]# cat /etc/sysconfig/network
NETWORKING=yes
HOSTNAME=centos6.8
    • 设置欢迎信息；
    • 激活udev和selinux；

    • 挂载/etc/fstab文件中定义的所有文件系统； 

      [root@centos6 rc.d]# grep /etc/fstab /etc/rc.d/rc.sysinit 
   # First try to mount scratch storage from /etc/fstab, then any
   # First try to mount persistent data from /etc/fstab, then any
   restorecon $(awk '!/^#/ && $4 !~ /noauto/ && $2 ~ /^\// { print $2 }' /etc/fstab) >/dev/null 2>&1
action $"Enabling /etc/fstab swaps: " swapon -a -e

    • 检测根文件系统，并以读写方式重新挂载根文件系统 

      [root@centos6 rc.d]# grep rw /etc/rc.d/rc.sysinit 
   rw_mount_dev=$(blkid -t LABEL="$RW_LABEL" -l -o device)
   elif [ x$rw_mount_dev != x ] && mount $rw_mount_dev $mountopts "$RW_MOUNT" > /dev/null 2>&1; then
   for file in /etc/rwtab /etc/rwtab.d/* /dev/.initramfs/rwtab ; do
       mount -t nfs $CLIENTSTATE/$HOSTNAME $STATE_MOUNT -o rw,nolock
   if [ "$opt" = "rw" ]; then
 action $"Remounting root filesystem in read-write mode: " mount -n -o remount,rw /

其中：mount -n -o remount,rw
    • 设置时钟；
    • 根据/etc/sysctl.conf文件来设置内核参数；
    • 激活lvm及软raid设备；

      [root@centos6 rc.d]# grep change /etc/rc.d/rc.sysinit 
       action $"Setting up Logical Volume Management:" /sbin/lvm vgchange -a ay --sysinit --ignoreskippedcluster
    • 激活swap设备；
    • 加载额外设备的驱动程序；
    • 清理操作；

  • 启动对应级别的服务： 

    在CentOS 5中的/etc/inittab文件中  

l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1
... ...
l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6

rc N -->意味着读取/etc/rc.d/rcN.d

    • /etc/rc.d/rcN.d/目录下的服务脚本控制服务(守护进程);
      这些目录下的K*或S*是/etc/rc.d/init.d/下对应的脚本的链接； 

      CentOS 5或6：都在/etc/rc.d/rc

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
      运行时：先执行K，再执行S；
   K*:要停止的服务； K##*：##运行次序；数字越小，越先关闭；数字越小的服务，通常为依赖别的服务的服务；
   S*:要启动的服务； S##*：##运行次序；数字越小，越先启动；数字越小的服务，通常为被依赖的服务

    • /etc/rc.d/init.d/*(/etc/init.d/*)服务脚本

      1. /etc/rc.d/init.d/*(/etc/init.d/*)服务脚本编写
        最好学习/etc/rc.d/init.d/*(/etc/init.d/*)系统脚本
        示例：

        #!/bin/bash
#
#chkconfig:35 98 01
#description:test service
case $1 in
start)
    echo testsrv is stsrting
    touch /root/testsrv
    ;;
stop)
    echo testsrv is stop
    rm -f /root/testsrv
    ;;
status)
    [ -f /root/testsrv ] && echo testsrv is starting || echo testsrv is stoped
    ;;
*)
    echo "testsrv usage:start|stop|status"
esac

      2. /etc/rc.d/init.d/*(/etc/init.d/*)服务脚本执行方式 

        /etc/init.d/SRV_SCRIPT{start|stop|restart|status}
or
service SRV_SCRIPT{start|stop|restart|status}

[root@centos6 rc.d]# ll /etc/init.d /etc/rc.d/init.d -d
lrwxrwxrwx. 1 root root   11 May 10 22:57 /etc/init.d -> rc.d/init.d
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 May 11 07:36 /etc/rc.d/init.d  

直接运行/etc/init.d下的脚本 == service 
例如：/etc/init.d/httpd status == service httpd status
      3. /etc/rc.d/init.d/*(/etc/init.d/*)服务脚本的删除
        chkconfig –del name
        rm -rf name
        chkconfig –list：查看是否删除

    • chkconfig命令：管控/etc/rc.d/init.d(/etc/init.d/)每个服务脚本在各级别下的启动或关闭状态；

      • 查看服务在所有级别的启动或关闭设定情形：
        chkconfig [–list] [name]
      • 添加：
        SysV的服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d (/etc/init.d)
        chkconfig –add name

        1. 能被添加的服务的脚本定义格式之一：

          #!/bin/bash
#LLLL 表示初始在哪个级别下启动，-表示都不启动
# chkconfig: LLLL nn nn
# description:
        2. 能被添加的服务的脚本定义格式之二：
          查看/etc/init.d/crond
      • 删除：
        chkconfig –del name
      • 修改指定的链接类型
        chkconfig [–level levels] name <on|off|reset>
        –level LLLL: 指定要设置的级别；省略时默认为2345
        仅下次开机时改变，目前不改变；
    • ntsysv命令：图形界面管理服务
    • service命令：手动管理服务

      • service 服务 start|stoprestart
      • service –status-all 查看当前所有服务状态

    • 瞬态（Transient）服务被xinetd进程所管理

      • 进入的请求首先被xinetd代理
        配置文件：/etc/xinetd.conf、/etc/xinetd.d/<service>
        与libwrap.so文件链接
        用chkconfig控制的服务：chkconfig tftp on

    • 注意：

      • 正常级别下，最后启动一个服务S99local没有链接至/etc/rc.d/init.d一个服务脚本，而是指向了/etc/rc.d/rc.local脚本
      • 不便或不需写为服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d/目录，且又想开机时自动运行的命令，可直接放置于/etc/rc.d/rc.local文件中
      • /etc/rc.d/rc.local在指定运行级别脚本后运行
      • 可以根据情况，进行自定义修改
      • 当某个服务无法启动，导致系统无法启动，进入单用户模式下进行修改模，进行修复；
        但是，当单用户模式也无法启动时，进入菜单（a）;

        1. 可将启动模式修改：init=/bin/bash；进入命令行操作
        2. 因为当第一次挂载根文件系统时是只读模式，修改为读写模式；mount -o remount，rm /
        3. 进行修复

  • 打印各启动终端： 

    tty1:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty1
tty2:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty2
...
tty6:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty6
    • mingetty会自动调用login程序
    • 打开虚拟终端的程序除了mingetty之外，还有诸如getty等

  • 如果默认级别是5级别的话会运行图形界面的启动：
    x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon

启动流程（用户空间）：/sbin/init(/etc/inittab)

  • 设置默认运行级别 –> 运行系统初始化脚本，完成系统初始化 –> 关闭对应级别下需要关闭的服务，启动对应级别下需要启动服务 –> 设置登录终端 [–>启动图形终端]

启动流程（内核空间+用户空间）：

  • POST –> Boot Sequence(BIOS) –> Boot Loader –>Kernel(ramdisk) –> rootfs –> switchroot –> /sbin/init –>(/etc/inittab, /etc/init/*.conf) –> 设定默认运行级别 –> 系统初始化脚本rc.sysinit –> 关闭或启动对应级别的服务 –> 启动终端（先是启动字符终端；如果运行级别是5，则启动图形界面）

CentOS 6

  • init程序：upstart，但依然为/sbin/init，其配置文件：

    • /etc/inittab(仅用于定义默认运行级别)

    • /etc/init/*.conf （其他的在这些文件中）

    *.conf遵循upstart风格的配置文件；

CentOS 7

  • 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；

    • systmctl {start|stop|restart|status} name[.service]

Grub

  • grub：GRand Unified Bootloader

    • grub 0.x：grub legacy
    • grub 1.x：grub2

  • grub legacy：

    • stage 1：mbr；不属于任何分区，是硬盘的mbr的前446字节；
    • stage 1.5：mbr之后的扇区，让stage 1中的bootloader能识别stage2所在的分区上的文件系统；

    • stage 2：磁盘分区（/etc/grub/）
      配置文件：/boot/grub/grub.conf <– /etc/grub.conf
      /boot/grub/中的

    • 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

          • a：内核参数；
          • 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boot分区所在，用数字表示；从0开始编号

    • cat /proc/cmdline 内核参数
      内核参数文档:/usr/share/doc/kernel-doc-2.6.32/Documentation/kernel-parameters.txt

    • grub的命令行接口

      • help：获取帮助信息
        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命令行参数；
        如：init=/path/to/init , selinux=0
      • initrd /PATH/TO/KERNEL_FILE:设定为选定的内核提供额外文件的ramdisk；

      • boot：引导启动的内核；

      • 手动在grub命令行接口启动系统：

        1. grub> root (hd#,#)
        2. grub> ketnel /vmlinuz-VERSION-RELEASE ro root=/dev/DEVICE
        3. grub> initrd /initramfs-VERSION-RELEASE.img
        4. grub> boot

    • 配置文件：/boot/grub/grub.conf

      • 配置项：

        1. default=#：设定默认启动的菜单项；菜单项（title）编号从0开始；
        2. timeout=#：指定菜单项等待选项选择的时长；
        3. splashimage=（hd#,#）/PATH/TO/XPM_PIC_FILE:Z指明菜单背景图片文件路径；

          • yum searrch ImageMagick
          • 生成.xpm：convert -resize 640×480 -colors 14 win.png win.xpm
          • more win.xpm
          • gzip win.xpm
          • 修改grub.conf中splashimage选项
        4. hiddenmenu：隐藏菜单；
        5. password [–md5|–encrypted] STRING:菜单编辑认证；
        6. title TITLE:定义菜单项“标题”

          • root （hd#,#）:boot所在分区；grub查找stage2及ketnel文件所在设备分区；为grub的“根”；
          • kernel /PATH/TO/VMLINUZ_FILE [PARAMETERS]:启动的内核

            kernel /vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64 ro root=UUID=472a74aa-d91e-4b79-844b-90415bdfb7c8 　rhgb(启动时的图标) 　quiet（静默，不显示启动过程）

          • initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE:与内核匹配的ramfs文件；
          • password [–md5|–encrypted] STRING:启动选定的内核或操作系统时进行认证；

    • 生成grub口令

      • grub-md5-crypt ：生成md5口令
      • grub-crypt ：生成sha512口令
    • 破解root口令：
      启动系统时，设置其运行级别1；进入单用户模式
    • 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：二进制类的文件可以恢复，图片、grub.conf的文件不会恢复。
        安装grub stage1和stage1_5到/dev/DISK磁盘上，并复制GRUB相关文件到 DIR/boot目录下
        grub-install –root-directory=DIR /dev/DISK
      2. grub：依赖于/boot/grub/中的除grub.conf之外的文件；
        grub> root (hd#,#)
        grub> setup (hd#)
      3. sync：强制写入硬盘

    • 在/boot/grub/目录下除grub.conf之外的其他文件都是备份文件，（/boot/grub/stage1内没有分区表）：

      • 初始状态下grub使用的文件在硬盘的一个位置，而并非使用grub下的文件；系统启动使用的是grub.conf文件；
      • 但是在后期如果做过修复工作后，grub使用的是grub目录下的文件，所以此时grub不可使用

      实验：

      • 破坏stage1：

        • 备份：dd if=/dev/sda of=/app/mbr bs=1 count=512
        • 破坏：dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=1 count=446；；
        • 表现：stage1破坏后系统会直接进行光盘引导
        • 修复1：使用grub-install –root-directory=/ /dev/DISK
        • 修复2：不启动且此时/boot/grub/下的文件没有任何改动，可以使用grub修复；

          1. grub（hd0,0）
          2. setup（hd0）
      • 破坏stage1.5：

        • 破坏：dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=1 count=2048 skip=512 seek=512
        • 表现：跳过光盘引导，菜单不显示，说明破坏成功；
        • 修复：使用grub依赖于配置文件stage1、stage1.5、stage2

          1. grub>root (hd0,0)
          2. grub>setup (hd0)
      • 破坏stage2：

        • 破坏：把/boot/grub/下的所有文件都移除；
        • 修复：使用grub-install /dev/sda

          1. 修复完成后/boot/grub/中的文件会恢复，grub.conf不会恢复；要么copy、要么手写一份；

自制Linux

  • 分区并创建文件系统
    fdisk /dev/sdb
    分两个必要的分区
    /dev/sdb1对应/boot /dev/sdb2对应根 /
    mkfs.ext4 /dev/sdb1
    mkfs.ext4 /dev/sdb2

  • 挂载boot
    mkdir /mnt/boot 子目录必须为boot
    mount /dev/sdb1 /mnt/boot

  • 安装grub
    grub-install –root-directory=/mnt /dev/sdb

  • 恢复内核和initramfs文件
    cp /boot/vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64 /mnt/boot/
    cp /boot/initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img /mnt/boot

  • 建立grub.conf:
    vim /mnt/boot/grub.conf 

    title newlinux
root (hd0,0)
kernel /vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64 root=/dev/sda2 selinux=0 init=/bin/bash
initrd /initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img

  • chroot /mnt/sysroot

  • 创建一级目录
    mkdir /mnt/sysroot
    mount /dev/sdb2 /mnt/sysroot
    mkdir –pv /mnt/sysroot/{etc,lib,lib64,bin,sbin,tmp,var,usr,sys,proc,opt,home,root,boot,dev,mnt,media}

  • 复制bash和相关库文件

  • ldd查看程序所使用的的库文件
  • 复制相关命令及相关库文件
    如：ls,cat,vim,reboot,hostname等

救援模式

  • 在根文件系统无法使用时需要，如/bin/mount删除
    对系统没有特殊要求
    从光盘引导（boot.iso或者安装光盘#1）
    从USB盘（由boot.iso制作）引导

  • 文件系统重组
    Anaconda将会询问是否应该挂载文件系统
    /mnt/sysimage/*
    /mnt/stage2
    $PATH包括硬盘的目录

  • 文件系统节点
    提供系统特定的设备文件
    mknod了解major/minor

系统配置文件丢失修复

  • 系统在引导期间，很重要的一个过程就是init进程读取其配置文件/etc/inittab，启动系统基本服务程序及默认运行级别的服务程序完成系统引导，如果/etc/inittab误删除或修改错误，Linux将无法正常启动。此时，只有通过救援模式才可以解决此类问题。

    • 有备份文件的回复方法
      没有备份文件的恢复办法

  • 有备份文件的恢复办法：

    • 进入救援模式，执行chroot命令后，如果有此文件的备份（强烈建议系统中的重要数据目录，如/etc、/boot等要进行备份），直接将备份文件拷贝回去，退出重启即可。如果是配置文件修改错误，如比较典型的/boot/grub/grub.conf及/etc/passwd的文件修改错误，也可以直接修正恢复。假设有备份文件/etc/inittab.bak，则在救援模式下执行：

      • sh-3.1# chroot /mnt/sysimage
        sh-3.1# cp /etc/inittab.bak /etc/inittab

  • 没有备份文件的恢复办法

    • 如果一些配置文件丢失或软件误删除，且无备份，可以通过重新安装软件包来恢复，首先查找到/etc/inittab属于哪一个RPM包

      • ~]# chroot /mnt/sysimage
        ~]# rpm -qf /etc/inittab
        initscripts-9.03.49-1.el6.centos.x86_64
        ~]# exit 退出chroot模式

    • 挂载存放RPM包的安装光盘（在救援模式下，光盘通常挂载在/mnt/source目录下）
      ~]# mount /dev/sr0 /mnt/source

    • CentOS6系统的RPM包存放在光盘Package目录下，要修复的硬盘系统的根目录在/mnt/sysimage下，需要使用–root选项指定其位置。覆盖安装/etc/inittab文件所在的RPM包：
      ~]# rpm -ivh –replacepkgs | force /mnt/source/Packages/initscripts-9.03.49-1.el6.centos.x86_64.rpm
      其中的rpm命令选项“–replacepkgs”表示覆盖安装，执行完成后，即已经恢复了此文件

    • 如果想只提取RPM包中的/etc/inittab文件进行恢复，可以在进入救援模式后，执行命令：
      ~]# rpm2cpio /mnt/source/Packages/initscripts-9.03.49-1.el6.centos.x86_64.rpm| cpio -idv ./etc/inittab
      ~]# cp etc/inittab /mnt/sysimage/etc
      注意此命令执行时不能将文件直接恢复至/etc目录，只能提取到当前目录下，且恢复的文件名称所在路径要写完整的路径。提取文件成功后，将其复制到根分区所在的/mnt/sysimage目录下相应位置即可

/proc目录

  • /proc目录：
    内核把自己内部状态信息及统计信息，以及可配置参数通过proc伪文件系统加以输出，还提供了一个配置接口，/proc/sys；

    • 参数：

      • 只读：输出信息

      • 可写：可接受用户指定“新值”来实现对内核某功能或特性的配置；/proc/sys，大多数只有root可写；
        /proc/sys:net/ipv4/ip_forward 相当于 net.ipv4.ip_forward

        1. sysctl命令：专用于查看或设定/proc/sys目录下参数的值；

          • 设置某参数
            sysctl -w parameter=VALUE
            sysctl -w path.to.parameter=VALUE
            sysctl -w kernel.hostname=mail.magedu.com
          • 查看所有生效参数
            sysctl -a

        2. 文件系统命令（cat、echo）：命令通过重定向方式也可以修改大多数参数的值

          • 查看：cat /proc/sys/PATH/TO/SOME_KERNEL_FILE

          • 设定：echo “VALUE” > /proc/sys/PATH/TO/SOME_KERNEL_FILE
            echo “VALUE” > /proc/sys/path/to/parameter
            echo “websrv” > /proc/sys/kernel/hostname

        3. 配置文件：/etc/sysctl.conf，/etc/sysctl.d/*.conf
          通过重读取配置文件设置参数
          sysctl -p [/path/to/conf_file]
          注：上述两种方式的设定仅当前运行内核有效；

        4. 常用的几个参数：
          net.ipv4.ip_forward：核心转发功能；
          net.ipv4.icmp_echo_ignore_all
          vm.drop_caches ：强制系统释放缓存
          kernel.hoestname：主机名
          net.ipv4.icmp_echo_ignore_all：忽略所有ping操作；

/sys目录

  • /sys目录：

    • sysfs：为用户使用的伪文件系统，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设定信息；有些参数是可以修改的，用于调整硬件工作特性。

    • udev：通过此路径下输出的信息动态为各设备创建所需要设备文件，udev是运行用户空间程序，不能直接跟硬件打交道；专用工具：udevadmin, 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及/usr/lib/udev/rules.d目录下

编译安装内核

  • Linux：单内核体系设计，但充分借鉴了微内核设计体系的优点，为内核引入模块化机制

  • 内核组成部分：

    • kernel: 内核核心，一般为bzImage，通常在/boot目录下，名称为vmlinuz-VERSION-RELEASE；

    • kernel object: 内核对象，一般放置于/lib/modules/VERSION-RELEASE/

      • cat config-2.6.32-642.el6.x86_64内核模块与内核核心版本一定要严格匹配；
        [ ]: N，不设计成内核模块；
        [M]: M，Module；编译为内核模块
        [*]: Y，编译进内核核心
    • ramdisk：辅助性文件，并非必须，者取决于内核是否能直接驱动rootfs所在的设备；
      ranmdisk：是一个简装版的根文件系统；如果不需要进行根文件系统切换的话ramdisk也可使用；但是只能临时保存；

      • 借助ramdisk能够加载的内容：

        1. 目标设备驱动，如；SCSI设备的驱动；
        2. 逻辑设备驱动，如LVM设备的驱动；
        3. 文件系统，如xfs文件系统；

  • 内核信息获取
    uname命令：
    uname – print system information
    uname [OPTION]…

    • -n: 显示节点名称，主机名；
      -r: 显示VERSION-RELEASE；
      -a:显示所有信息
      -v：显示版本号，编译版本；

    文件：/boot/vmlinuz-VERSION-RELEASE

  • 模块信息获取

    • lsmod命令：
      显示由核心已经装载的内核模块
      显示的内容来自于: /proc/modules文件

      • 显示模块名称
      • 显示模块大小
      • 模块被引用次数
      • 被什么模块所引用
    • modinfo命令：
      显示模块文件的详细描述信息；
      读取/lib/modules文件；
      不指明显示当前已安装的内核中的模块信息；
      modinfo [ -k kernel ] [ modulename|filename… ]

      • -n: 只显示模块文件路径
        -p: 显示模块参数
        -a: author
        -d: description
        -l: license
        -F field: 仅显示指定字段的信息

  • 内核模块管理

    • modprobe命令：动态装载或卸载内核模块

      • modprobe [ -C config-file ] [ modulename ] [ moduleparame-ters… ]
      • 配置文件：

        1. -C：指明配置文件
        2. 默认是此文件：/etc/modprobe.conf，/etc/modprobe.d/*.conf
      • modprobe [ -r ] modulename…

    • depmod命令：
      内核模块依赖关系文件及系统信息映射文件的生成工具

    • 装载或卸载内核模块：

      • insmod命令：指定模块文件，不自动解决依赖模块
        insmod [ filename ] [ module options… ]
        filename：模块文件的文件路径

        insmod modinfo –n exportfs
        lnsmod modinfo –n xfs

      • rmmod命令：卸载模块
        rmmod [ module_name ]

        rmmod xfs
        rmmod exportfs

        insmod、rmmod组合使用

  • 编译内核

    • 前提：

      1. 准备好开发环境
      2. 获取目标主机上硬件设备的相关信息
      3. 获取目标主机系统功能的相关信息，例如:需要启用相应的文件系统
      4. 获取内核源代码包，www.kernel.org
    1. 开发环境准备

      • 包组(CentOS 6)：
        开发库：Server Platform Development
        开发工具：Development Tools
      • 目标主机硬件设备相关信息：
        CPU：
        #cat /proc/cpuinfo
        #x86info -a
        #lscpu
    2. 硬件设备

      • PCI设备：

        • lspci
          -v
          -vv
        • lsusb
          -v
          -vv
        • lsblk 块设备
      • 了解全部硬件设备信息
        hal-device:CentOS6

    3. 内核编译安装系统

      • 安装开发包组
        下载源码文件
        .config：准备文本配置文件
        make menuconfig：配置内核选项
        make [-j #]
        make modules_install：安装模块
        make install ：安装内核相关文件

        • 安装bzImage为/boot/vmlinuz-VERSION-RELEASE
          生成initramfs文件
          编辑grub的配置文件

      编译安装内核示例:
      tar xf linux-3.10.67.tar.xz -C /usr/src
      cd /usr/src
      ln -sv linux-3.10.67 linux
      cd /usr/src/linux
      cp /boot/config-$(uname -r) ./.config
      make help
      make menuconfig
      make -j 2
      make modules_install
      make install
      reboot

  • 编译内核

    1. 配置内核选项

      • 支持“更新”模式进行配置：make help
        (a) make config：基于命令行以遍历的方式去配置内核中可配置的每个选项
        (b) make menuconfig：基于curses的文本窗口界面
        (c) make gconfig：基于GTK (GNOME）环境窗口界面
        (d) make xconfig：基于QT(KDE)环境的窗口界面

      • 支持“全新配置”模式进行配置
        (a) make defconfig：基于内核为目标平台提供的“默认”配置进行配置
        (b) make allyesconfig: 所有选项均回答为“yes“
        (c) make allnoconfig: 所有选项均回答为”no“

    2. 编译
      全编译:make [-j #]
      编译内核的一部分功能：
      (a) 只编译某子目录中的相关代码
      # cd /usr/src/linux
      # make dir/
      (b) 只编译一个特定的模块
      # cd /usr/src/linux
      # make dir/file.ko

      例如：只为e1000编译驱动：
      make drivers/net/ethernet/intel/e1000/e1000.ko

    • 如何交叉编译内核：

      • 编译的目标平台与当前平台不相同
        # make ARCH=arch_name

    • 要获取特定目标平台的使用帮助

      • # make ARCH=arch_name help
        # make ARCH=arm help

    • 在已经执行过编译操作的内核源码树做重新编译需要事先清理操作：
      make clean：清理大多数编译生成的文件，但会保留config文件等
      make mrproper: 清理所有编译生成的文件、config及某些备份文件
      make distclean：mrproper、patches以及编辑器备份文件

    • 卸载内核

      • 删除/lib/modules/目录下不需要的内核库文件
        删除/usr/src/linux/目录下不需要的内核源码
        删除/boot目录下启动的内核和内核映像文件
        更改grub的配置文件，删除不需要的内核启动列表

原创文章，作者：s，如若转载，请注明出处：http://www.178linux.com/75506

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