linux启动和修复

CentOS 5和6的启动流程
linux组成

linux：是有kernel和+rootfs (linux内核加应用程序)

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)
库：函数计划，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（一堆命令的集合）
程序：二进制执行文件

内核设计流派

单内核（monolithic kernel）；linux
- 把系统最重要的东西放在一个单一的文件中
- 把所有功能集成于同一个程序
- 当某个功能出现问题则导致其它功能可能也无法使用
微内核（micro kernel）：Windows ,solaris
- 每种功能使用一个单独子系统实现
- 当某一个功能出现问题则对其它功能不好产生太坏的影响

linux内核特点

支持模块化：.ko (内核对象)，每一个ko文件对应的都是一个功能模块。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，就是会自动根据设备的类型装载驱动，如当我们插入u盘时内核会自动加载u盘驱动模块，当我们拔掉u盘则自动的卸载u盘驱动模块
- 当然管理员手动装载和卸载也是可以的
  - modprobe - r 卸载模块
模块文件存放路径
- /lib/modules/[内核版本]/

组成部分
linux最核心的文件

核心文件：/boot/vmlinuz- VERSION -release（linux kernel）

1.[root@centos6 boot]# ls vmlinuz-2.6.32-696.el6.x86_64
2.vmlinuz-2.6.32-696.el6.x86_64

ramdisk : 辅助的伪根系统，和linux 内核有关联，里面存放着必要的驱动模块，如果这里文件破坏，也会造成系统无法启动
- CentOS 5: /boot/initrd- VERSION -release.img
- CentOS 6,7: /boot/initramfs- VERSION -release.img
模块文件：/bin/modules/VERSION-release

驱动模块存放在哪里

1.最核心最重要的在linux内核文件中存放vmlinuz- VERSION-release
2.有一小部分重要的在initramfs- VERSION -release.img中存放的是和启动相关的驱动模块
3.还有一些在/bin/modules/VERSION-release，绝大部分的驱动模块在这里

CentOS6,5启动流程

1. 首先POST加电自检，主要是检查计算机硬件是否存在，或者损坏
2. MBR引导，第1块磁盘的第0个扇区中前446个字节中，存放着于计算机启动的相关程序，在centos6中叫GRUB,GRUB的一部分就是存放在446个字节中，还有一部分在别的地方
3. GRUB在加载启动完后
4. 加载内核，就是boot下的vmlinuz-版本号

1.[root@centos6 boot]# ls vmlinuz-2.6.32-696.el6.x86_64
2.vmlinuz-2.6.32-696.el6.x86_64
1.内核加载完后就启动系统的第一个进程，init进程，centos7是systemctl
2.init进程启动后会读取它的核心配置文件就是/etc/inittab文件，/etc/init/*.conf文件
7.使用/etc/rc.d/rc/sysinit初始化脚本
3.执行/etc/rc.d/rc 脚本
1.会加载/etc/rc#,#为默认级别要启动的服务
4.执行/etc/rc.d/rc.local脚本（管理员想要某个服务在那个级别开机启动时放进就会开机启动，最后一个加载）

10. 执行/bin/login程序，进入登录状态

加载BIOS的硬件信息，获取第一个启动设备
读取第一个启动设备MBR的引导加载程序（grub）的启动信息
加载核心操作系统的核心信息，核心开始加压缩，并尝试驱动所有的硬件设备
核心执行init程序，并获取默认的运行信息
init程序执行/etc/rc.d/rc.sysyinit文件
启动核心的外挂模块
init执行运行的各个批处理文件（脚本文件）
init执行/etc/rc.d/rc.local
init执行/etc/login程序，等待用户信息
登录之后开始以shell控制主机

启动流程详细过程描述
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光驱等硬件情况检查
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
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 ,仅启动OS，不可以启动linux
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,可以启动Windows
LILO:linux loader 很早以前centos5开始不使用
GRUB : grand unified bootloader
grub 0.x ：grub legacy,grub2
- centos 5 和6 都是0.97版本
- centos 7 是2.02版

MBR

446字节：bootloader,64字节：分区，2字节：55aa结束位
当系统启动时会加载bootloader

GRUB

GRUB 分为3个阶段
- 1阶段是MBR的446个字节中
  - 当我们执行完1阶段后，不属于文件，就是以二进制存放
1.5阶段是集成了必要的驱动模块，当我们执行完一阶段后，会执行1.5阶段，因为1.5阶段所对应的文件是/boot/initramfs文件，这是一个压缩文件，是一个伪根系统，因为系统要访问文件必须要有文件系统才可以，在我们第一阶段只有446个字节不可能存放着文件系统，如果这样就无法进入到根下，也无法启动系统，但是intramfs这个文件是伪根系统，而访问系统是不需要文件系统的，这样就可以执行

kernel 加载内核

自身初始化
- 探测可识别到的所有硬件设备
- 加载硬件驱动程序（借助ramdisk加载驱动）
- 以只读方式挂载根文件系统
- 运行用户空间的一个应用程序：/sbin/init

ramdisk :

内核中的特性之一：使用缓冲和缓冲来加速对磁盘上的文件访问，并加载相应的硬件驱动
ramdisk —> ramfs 提高速度
centos 5 ：initrd
- 工具程序：mkinitrd
centos 6,7 :initramfs
- 工具程序：mkinitrd ,dracut(用于修复的命令)

系统初始化

POST—> bootsequence(BIOS)—> Bootloader(MBR)—> Kelner(加载内核)—> rootfs(只读) –> init(systemd)

如果把initramfs 文件删除如何修复，没有重启机器情况下

1.[root@centos6 boot]# rm initramfs-2.6.32-696.el6.x86_64.img
2.rm: remove regular file `initramfs-2.6.32-696.el6.x86_64.img'? yes
3.[root@centos6 boot]# ls initramfs-2.6.32-696.el6.x86_64.img
4.ls: cannot access initramfs-2.6.32-696.el6.x86_64.img: No such file or directory
5.[root@centos6 boot]# mkinitrd initramfd-`uname -r`.img `uname -r` （后面跟的是内核版本号）
6.[root@centos6 boot]# ls initramfd-2.6.32-696.el6.x86_64.img
7.initramfd-2.6.32-696.el6.x86_64.img

把initramfd 删除后重启修复

当我们把initramfs 这个文件删除也就是1.5阶段的grub然后重启
重启后会会出现黑屏的画面
机器起不来，重启用光盘进入救援模式

光盘进入救援模式

都选择默认的选项回车，由于这个不需要配置网络所有就不配网络了

mark

进入命令行后首先要确认那个是boot目录，由于根和boot目录是在一个分区上所以先找到根分区用df命令

我们可以看到/mnt/sysimage这个分区是根分区，用chroot命令切换到根分区中
在用mkinitrd /boot/initramfs-uname -r.img uname -r执行这条命令修复grub文件
修复完后不要急着重启，需要等待几分钟让数据写入磁盘中，然后重启
在重启会比以前重启慢一些是正常的

这样系统就正常启动了

CentOS 5和6的启动流程 linux组成