Linux系统管理——系统启动和内核管理

Posted 2020-10-23

1、内核

1.1内核分类

内核设计流派：
    单内核(monolithic 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子系统实现

1.2、内核组成

组成部分：
    核心文件：/boot/vmlinuz-VERSION-release

1.3、centos6启动

    1.加载Bios的硬件信息，获取第一个启动设备
    2.读取第一个启动设备MBR的引导加载程序(grub)的启动信息
    3.加载核心操作系统的核心信息，核心开始解压缩，并尝试驱
    动所有的硬件设备
    4.核心执行init程序，并获取默认的运行信息
    5.init程序执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件
    6.启动核心的外挂模块
    7.init执行运行的各个批处理文件(scripts)
    8.init执行/etc/rc.d/rc.local
    9.执行/bin/login程序，等待用户登录
    10.登录之后开始以Shell控制主机

1.4、系统运行级别

    /sbin/init CentOS6    之前；
    
    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
    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；维护模式
    3：多用户模式，正常模式；文本界面
    4：预留级别；可同3级别
    5：多用户模式，正常模式；图形界面
    6：重启
    
    默认级别： 3, 5
    切换级别：init #
    查看级别：runlevel ; who -r

2、内核编译

2.1、内核组成

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/

[ ]: N
[M]: M
[*]: Y

辅助文件：ramdisk
    initrd
    initramfs

2.2、准备

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

目标主机硬件设备相关信息：
    CPU：
    cat /proc/cpuinfo
    x86info -a
    lscpu

2.3、步骤

    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

2.4、如何编译

(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

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；

2.5、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