Linux 启动流程及制作光盘镜像

Posted 2021-01-10

• 1、 简述linux操作系统启动流程

• POST (加电自检)：自检主要硬件设备如：CPU、内存、硬盘是否正常，以及输入输出设备是否存在问题等。
  BootSequence(Bios)：BIOS（基本的输入输出系统）装载在硬件芯片CMOS之上，自检时会启动这个程序，并根据CMOS上的配置信息去读取其他的硬件信息，检测正常之后进行硬件设备的初始化。

• Bootloader(MBR)：引导加载程序，在MBR（主引导记录）中，主要功能是识别，加载系统的核心文件，并提交到内存中运行来启动对应的系统。

• Kernel(ramdisk)：Kernel会自身初始化，探测可识别的硬件设备，Kernel是存在硬盘之中的，但是在内核启动时还没有加载硬盘，为了解决这个问题Kernel内核通过ramdisk（虚拟文件系统）来加载硬件程序，为防止根文件系统加载时出现bug等问题无法挽回的情况，以只读方式来挂载根文件系统，来完成跟文件系统的初始化。

• rootfs (switch_root):启动真正的根文件系统，然后虚拟的根文件系统与真正的根文件系统进行交换。

• /sbin/init(/etc/inittab, /etc/init/*.conf, /usr/lib/system/system/):
  在内核、硬件及驱动信息加载完毕后，内核会运行用户空间的第一个应用程序：/sbin/init.包括系统的主机名、网络管理、文件系统格式等其他服务。

• 默认运行级别、系统初始化、关闭及启动服务、启动终端（图形终端）：
  这里我将这4步归纳在一起，默认运行级别根据系统的设定来启动系统要进入的运行级别，默认的运行级别有7种；系统初始化时运行的脚本在/etc/rc.d/rc.sysinit配置文件中；关闭及启动服务意味着启动或关闭/etc/rc.d/rc#.d/目录下的服务脚本所控制的服务，最后就是启动终端（图形终端）了.

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；
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

默认级别：3, 5

级别切换：init #

级别查看：
who -r
runlevel

系统初始化脚本：/etc/rc.d/rc.sysinit
(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；

• 2、简述grub启动引导程序配置及命令行接口详解

  grub的版本分为grub 0.X(grub legacy)、grub 1.X(grub 2),目前centos 5 和centos 6使用的是grub legacy版本，centos 7使用的是grub 2版本的启动引导程序。
  其中grub legacy中有三个阶段；
  stage1: bootloader(MBR)；
  stage2：MBR之后的扇区，让stage1的bootloader能识别stage2所在的分区上的文件系统；
  stage3：磁盘分区（/boot/grub/）

• grub配置文件：/boot/grub/grub.conf

  [[email protected] ~]# cat /boot/grub/grub.conf 
  # grub.conf generated by anaconda
  #
  # Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file
  # NOTICE:  You have a /boot partition.  This means that
  #          all kernel and initrd paths are relative to /boot/, eg.
  #          root (hd0,0)
  #          kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/mapper/VolGroup-lv_root
  #          initrd /initrd-[generic-]version.img
  #boot=/dev/sda
  default=0
  timeout=5
  splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
  hiddenmenu
  title CentOS (2.6.32-431.el6.x86_64)
  root (hd0,0)
  kernel /vmlinuz-2.6.32-431.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/VolGroup-lv_root rd_NO_LUKS rd_NO_MD rd_LVM_LV=VolGroup/lv_swap crashkernel=auto LANG=zh_CN.UTF-8 rd_LVM_LV=VolGroup/lv_root  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb quiet
  initrd /initramfs-2.6.32-431.el6.x86_64.img

  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的界面支持命令行接口，在界面中输入c进入命令行模式

• 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

为防止他人随意进入grub对系统造成破坏，因此可以加入密码来防止
用grub-md5-crypt命令来生成加密的密码

[[email protected] ~]# grub-md5-crypt 
Password: 
Retype password: 
$1$cIGK30$KFB088vQiBOJMCKsb48IU/

• 3、实现kickstart文件制作与光盘镜像制作

  定制kickstart 文件
  首先：

  [[email protected] ~]#  yum install  system-config-kickstart

  检查语法错误：

  [[email protected] ~]# ksvalidator anaconda-ks.cfg

  准备目录，复制光盘内容到该目录中：

  [[email protected] ~]# mkdir /tmp/cdrom
  [[email protected] ~]# mkdir /media/cdrom
  [[email protected] ~]# mount -r -t iso9660 /dev/cdrom /media/cdrom
  [[email protected] ~]# cp -r /media/cdrom/ /tmp/cdrom/
  [[email protected] ~]# cd /tmp/cdrom/
  [[email protected] cdrom]# cd cdrom/
  [[email protected] ~]# chmod u+w isolinux/*

  将ks.cfg文件拷贝到/tmp/cdrom中

  [[email protected] cdrom]# cp /root/ks.cfg /tmp/cdrom

  创建iso镜像

  [[email protected] cdrom]# mkisofs -R -J -T -v --no-emul-boot --boot-load-size 4 --boot-info-table -V "CentOS 6 x86_64 boot" -c isolinux/boot.cat -b isolinux/isolinux.bin -o  /root/boot.iso   cdrom/

  查看iso 镜像

  [[email protected] ~]# ls
  anaconda-ks.cfg  boot.iso  install.log  install.log.syslog  myboot

  利用xftp工具将boot.iso传到自己物理机上
  
  之后通过虚拟机自动引导安装