Linux系统启动

1、简述linux操作系统启动流程                                  

需要了解Linux系统启动，首先需要了解几个概念：

POST：加电自检；这个想必搞IT的应该都了解，就是计算机在电源连接的时候主板上会有一个自己检测的过程，一般如果有检测卡的话，可以根据提示的代码来表示哪些硬件有问题，这里涉及到硬件方面的问题，不做过多解释，一般大家所需要关注的硬件状态就是CPU，内存，硬盘，电源，风扇，当然还有显卡和其他扩展卡是否有松动等问题；

CMOS，BIOS：这两个程序应该不会太陌生，一般是主板生产厂商在生产主板的时候添加的一个基本控制系统，Basic Input and Output System；我们主要是在BIOS里查看系统所认到的硬件信息，包括CPU，内存，硬盘，其他PCI扩展卡的信息，还有就是调整启动顺序也是在这个调整的，大家应该不会陌生，加载ROM和RAM等；

Bootloader：引导加载器；是一个通过事先定义好的文件或程序引导硬件怎么启动，怎么工作的，一般Linux系统的Bootloader有两种GRUB和LILO；

GRUB：Grand Uninform Bootloader；其版本有经典版0.X，和grub2的1.X等版本，其功能是提供一个菜单，允许用户选择要启动的系统或者不同的内核版本，把用户选定的内核装载到RAM中的特定空间中，解压，展开，而后把系统控制权移交给内核；如果需要进入单用户模式，或救援模式，就可以通过grub进入；

MBR，GPT：Master Boot Record；主启动记录信息；一般是在硬盘上的前512个字节，其中前446个字节为引导信息，后64个字节为分区列表，最后2个字节为魔数，一般是校验用的，为55AA；如果硬盘的MBR信息被损坏了，那么恭喜你，系统是启动不起来了，不过在损坏之后没有重启系统之前，是可以通过工具修复MBR的；

kernel：Linux系统内核，运行在内核空间，探测可识别到的所有设备，并加载各种硬件的驱动程序，以只读的方式挂载根文件系统，之后运行用户空间的第一个应用程序：/sbin/init，余下的所有程序都是此进程的子进程，不同的Linux系统版本init程序也不一样，CentOS 5的是经典的sysV init，CentOS 6是Upstart，之后的CentOS 7是systemd进程；其init进程都有相应的配置文件，以.conf结尾存在其目录下，systemd的配置文件在/etc/systemd/system/和/usr/lib/systemd/system/，upstart的配置文件在/etc/inittab和/etc/init/*.conf，sysV的配置文件也是/etc/inittab，upstart是sysV的升级版，但并没有多大的改变；

那么，Linux系统启动的流程可以分为：

POST加点自检-->BIOS-->BootLoader查找启动的MBR（这里的MBR不一定非得是硬盘上的，看你是用什么启动的，比如U盘，光盘，网络什么的）-->Kernel加载内核的ramdisk文件-->rootfs挂载根文件系统（因为内核文件需要挂载到一个根上才能启动，这里可以理解gurb文件给内核文件提供了这样的环境，自己理解的）-->switchroot切换根（内核启动完成后，这里就要切换到用户空间了）-->/sbin/init（运行用户空间的init进程）-->根据配置文件设定运行级别（一般分为7个级别，3表示字符界面，5表示图形，0表示关机，1表示单用户，6表示重启）-->根据系统初始化脚本初始化-->关闭或启动对应级别下的服务-->启动终端。

2、简述grub启动引导程序配置及命令行接口详解  

grub实际上是一个系统启动的引导程序，其功能有：

1.提供菜单，并提供交互式的接口；按键e，用户编辑菜单，按键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；

3.为菜单提供了保护机制，可在编辑菜单的时候添加密码，也可在启动内核或操作系统的时候添加密码；

grub的命令行接口：可使用命令进行编辑和查看；

help：获取帮助列表，help KEYWORD 命令的详细帮助信息；

find：（hd#，#）/PATH/TO/SOMEFILE，查找某个分区上的某个文件，hd#，磁盘编号，第2个#表示分区编号，都用数字表示，从0开始编号，例如hd0，0；

root：（hd#，#）挂载某个磁盘的某个分区为根分区；

如何手动在grub命令行接口启动系统：

grub>root(hd0,0) 挂载第一块磁盘的第一个分区为根文件系统；

grub>kernel /vmlinuz-VERSION-RELEASE ro root=/dev/DEVICE  以只读方式启动内核文件，挂载根文件系统的设备；

grub>initrd /initramfs-VERSION-RELEASE.img 启动initramdisk文件；

grub>boot 启动系统；

以CentOS 6为例，查看grub配置文件，/etc/grub/grub.conf，CentOS 7的grub配置文件与6的不同。

#boot=/dev/sda
default=0
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu
title CentOS 6 (2.6.32-696.el6.x86_64)
        root (hd0,0)
        kernel /vmlinuz-2.6.32-696.el6.x86_64 ro root=UUID=37af9d40-c6ab-42fb-b439-0b93c750590d rd_
NO_LUKS rd_NO_LVM LANG=en_US.UTF-8 rd_NO_MD SYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto  KEYBOARDTYP
E=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb quiet
        initrd /initramfs-2.6.32-696.el6.x86_64.img

常用配置项：

default：设定默认启动的菜单项，菜单项的编号，从0开始；

timeout：指定菜单项等待选项选择的时长，单位为秒；

splashimage：指明菜单背景图片文件路径，一般为压缩文件；

hiddenmenu：隐藏菜单

password [--md5] STRING：这里可以给编辑菜单的时候添加密码认证；

title：可以自定义一个标题；

root：grub查找第二阶段及kernel文件所在的设备分区，为grub的根；

kernel：启动的内核；

initrd：内核匹配的ramfs文件；

password [--md5] STRING：这里可以为启动内核或者操作系统时添加密码进行认证；

3、实现kickstart文件制作与光盘镜像制作

CentOS系统安装可实现无人值守的自动安装，由anaconda程序完成，但需要kickstart配置文件做引导文件；

kickstart文件遵循一定的语法格式，分为命令段，程序包段，脚本段等；

#version=DEVEL
# System authorization information 设置认证方式
auth --enableshadow --passalgo=sha512 指定认证方式为sha512的方式
# Use CDROM installation media
cdrom 这里是光盘引导，因为我用的是虚拟机里的anaconda文件，所以当时安装时用的是光盘镜像安装
# Use graphical install
graphical 
# Run the Setup Agent on first boot
firstboot --enable 
ignoredisk --only-use=sda
# Keyboard layouts
keyboard --vckeymap=us --xlayouts='us' 设置键盘类型
# System language
lang en_US.UTF-8 设置语言类型

# Network information 设置网络参数
network  --bootproto=dhcp --device=ens33 --onboot=off --ipv6=auto --no-activate
network  --hostname=localhost.localdomain
#这里是DHCP获取IP，网卡是ens33，设置主机名hostname。

# Root password 设置root密码，当然是加密的。
rootpw --iscrypted $6$IQfljVyZYBY.rbgS$OWU6hNHEiYNKVojTfoY9u3Ov3OEt5XenRG077HB7c8KHq33oALjCVNJsj19P
yMRe6BZFvikh4P1lLLsLC.fD41
# System services 设置服务
services --disabled="chronyd" 这里时钟服务是关闭的
# System timezone 设置系统时区，亚洲，上海。
timezone Asia/Shanghai --isUtc --nontp
# System bootloader configuration 设置系统BootLoader配置
bootloader --append=" crashkernel=auto" --location=mbr --boot-drive=sda
# Partition clearing information
clearpart --none --initlabel
# Disk partitioning information
"anaconda-ks.cfg" 53L, 1561C                                                     1,1           Top
services --disabled="chronyd"
# System timezone
timezone Asia/Shanghai --isUtc --nontp
# System bootloader configuration
bootloader --append=" crashkernel=auto" --location=mbr --boot-drive=sda
#这里以上的内容有重复的

# Partition clearing information 分区情况
clearpart --none --initlabel
# Disk partitioning information 这里是磁盘分区信息，包括boot分区，交换分区，根，以及文件系统
part pv.253 --fstype="lvmpv" --ondisk=sda --size=42056
part /boot --fstype="xfs" --ondisk=sda --size=500
volgroup centos --pesize=4096 pv.253
logvol /  --fstype="xfs" --size=40000 --name=root --vgname=centos
logvol swap  --fstype="swap" --size=2048 --name=swap --vgname=centos

%packages 程序包段，指明要安装的程序包，以及包组，也包含不安装的程序包；这里是最小化安装；
@^minimal
@core
@development
kexec-tools

%end

%addon com_redhat_kdump --enable --reserve-mb='auto'

%end

%anaconda
pwpolicy root --minlen=6 --minquality=1 --notstrict --nochanges --notempty
pwpolicy user --minlen=6 --minquality=1 --notstrict --nochanges --emptyok
pwpolicy luks --minlen=6 --minquality=1 --notstrict --nochanges --notempty
%end

也可通过web界面的形式定制kickstart文件：

1.安装程序包：yum install system-config-kickstart

2.启用命令：system-config-kickstart

检查语法错误：ksvalidator 可制定完文件后检查是否有错误；

如何创建光盘镜像：

1.首先挂载系统光盘：mount  /dev/cdrom /media/cdrom

2.进入挂载目录，复制isolinux文件至自己创建的目录下，创建ks.cfg文件用于引导，比如目录为myboot

3.执行制作镜像命令：

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 myboot/

注意：可能有的系统上没有mkisofs命令，需要手动安装程序包，可以先yum provides mkisofs查看下依赖的是哪个程序包，然后yum install的安装。

[[email protected] ~]# mkisofs -R -J -T -v --no-emul-boot --boot-load-size 4 --boot-info-table -V "CentOS-7-x86_64" -c isolinux/boot.cat -b myboot/isolinux/isolinxu.bin -o /root/boot.iso myboot/
I: -input-charset not specified, using utf-8 (detected in locale settings)
genisoimage 1.1.11 (Linux)
Scanning myboot/
Scanning myboot/isolinux
Excluded by match: myboot/isolinux/boot.cat
Excluded: myboot/isolinux/TRANS.TBL
Writing:   Initial Padblock                        Start Block 0
Done with: Initial Padblock                        Block(s)    16
Writing:   Primary Volume Descriptor               Start Block 16
Done with: Primary Volume Descriptor               Block(s)    1
Writing:   Eltorito Volume Descriptor              Start Block 17
genisoimage: Uh oh, I cant find the boot image 'myboot/isolinux/isolinxu.bin' !
[[email protected] ~]# 

这里需要大神们帮我查看下最后一个错误在哪里，实在找不到了，请不懂的同学不要效仿怎么制作光盘镜像，后期我在做更改。