操作系统的组成、内核的功能、库、函数、头文件、函数名、Linux内核、X86平台系统启动流程
忘记密码如何登陆系统
操作系统的组成：kernel + rootfs , kernel + 应用程序
kernel的功能
1、输出系统调用
2、实现tcp/ip，文件系统
3、协调硬件工作
4、模块化装载驱动，让硬件工作
kernel完成的功能
进程管理：(创建、调度、销毁、进程结构体、task struct、tast list、虚拟内存空间和地址、物理内存空间和地址、常驻内存集、虚拟内存集、进程间通信IPC机制、内核多任务工作、进程的类型、结构、定义、进程的状态) 创建进程和销毁进程系统调用
网络管理(网络定义、CSMA/CD、PARC实验室、网络拓扑、网桥和交换机隔离冲突产生广播(MAC表)、MAC、路由器隔离广播域(路由表)、IP协议、分类、子网掩码的作用、ARP协议和攻击方式？、广域网和城域网、端口号作用、进程间通信、URL、ISO的OSI模型、如何将主机接入网络 创建、绑定、监听socket（多路复用）) 内核中实现tcp/ip协议，通过系统调用输出
内存管理(申请内存、释放内存) 通过系统调用完成
文件系统 （文件系统中识别一切皆是文件，按名存取，交换分区，日志型文件系统和非日志型文件系统，格式化，VFS，）通过系统调用open() read() write()
安全管理: selinux,权限模型
驱动程序
为什么会用到rootfs？
linux系统运行需要路径完成，目录格式在FHS中定义。不同路径提供完成不同的功能，/bin,/sbin开机所需的程序，/lib,/lib64开机程序所依赖的库
操作系统的组成：kernel + 程序(【程序运行时所依赖的】库+二进制程序)
库和二进制程序的区别
相同：都是程序
不同：
库： 没有执行入口，只能作为有执行入口程序的片段运行，与运行的程序一块存活(函数的生命周期)
二进制程序有执行入口
程序开发调用的库 和 源码编译为二进制程序运行时加载至共享内存中的库不相同
程序开发时，调用syscall二次封装的库（Glibc库 gun/libc)及查看头文件
glibc库的位置: /usr/lib,/usr/lib64,/lib,/lib64
头文件：记录库的数量和有多少个调用的函数库，函数名，及可向函数传递的参数
库：函数集合，functions 功能
函数：代码片段，函数可以接受参数，完成灵活多样的功能
函数名：方便使用代码就为其取了一个名字
调用函数：即为调用函数名，完成功能
调用接口：即为功能入口或功能的名字
依据库被调用执行后是否有执行结果返回对库调用进行分类
过程调用：没有返回值,procedure
函数调用：有返回值:function
kernel了解
单内核：所有功能在内核单个进程中以线程实现。稳定，效率高。如果任何一处出故障，全体崩溃。(Linux)
微内核：所有功能独立成一个子系统。不稳定，效率低。任何处出故障不影响全局，可单模块修复。(Windows,Solaris)
微内核理论比单内核更为先进，但是微内核多个子系统间的协调过于复杂，所以单内核和微内核设计思想或建构方式不分伯仲。
Linux内核
1、进程轻量，轻量到相当于微内核中线程线程的概念。
2、进程中类似于轻量级进程模式运行进程，进程称为thread
3、linux线程实现与windows、Solaris不一样
4、当有人质疑Linux使用单内核时，linus曾说：只要linux能跑起来，而且没有什么严重的问题，我们就应该让它进行下去，毕竟稳定压倒一切
5、吸收微内核设计：支持模块化设计：内核中模块 .ko (kernel object) 程序调用的库 .so (share object) 模块相当于程序的库的概念，只是模块只能被kernel调用。库只能被程序调用
6、更多硬件、协议、文件系统运行
kernel组成
核心文件: /boot/vmlinuz-VERSION-release
ramdisk: （安装系统后由，安装程序生成）
CentOS 5: /boot/initrd-1.2.3-1.OS.CPU.img
CentOS 6+: /boot/initramfs-1.2.3-1.OS.CPU.img
模块： /lib/modules/1.2.3-1.OS.CPU
CentOS x86平台 启动流程
加电自检、Bootsquence(MBR)、MBR工作(系统引导)、Kernel工作、只读切换挂载rootfs、启动init
加电自检
加电 -- CPU自举（CPU找到ROM特定地址空间中的特定指令，CPU运行指令，完成硬件自检）-- 显示BIOS界面
Bootsquence(MBR)
根据BIOS设定，从上至下依次查找第一个有MBR的设备或模拟MBR的设备。
如果存储设备都没有MBR，到网络设备时：
1、通过网卡发送广播，找到dhcp服务器，获取一个IP地址
2、并通过dhcp获得能够传递过来一个引导加载程序的文件服务器(tftp)
3、传递引导程序过来，完成系统引导
MBR工作(系统引导)
引导加载器：MBR=446（bootloader） + 64(fat) + 2 SSAA
作用：显示菜单，加载内核至内存，移交控制权
引导加载器分类：
Windows NT Loader (New Technology)
Linux
LILO Linux Loader 古老，无法加载1024后的柱面，现多用于嵌入式
grub：grand uniform boot 统一引导加载器(Linux,Windows,BSD),突破LILO限制
grub1 CentOS5,6 0系
grub2 CentOS 7 1系
Step1: 找到MBR时，运行MBR进入1
Step1.5：是分区的文件系统的驱动。 step1.5在MBR后面的一段空间中,1完成后自动运行1.5
Step2：进入分区，运行grub程序，根据配置显示菜单，根据用户选择的内核，和ramdisk，加载至内存。移交控制权给内核
Kernel工作
内核自动解压、展开
1、探测硬件
2、加载驱动(包括从ramdisk中加载驱动)
ramdisk分类
CentOS 5: ramdisk 在内存中当作磁盘，当内核挂载根时，需要再一次缓冲ramdisk
CentOS 6,7: ramfs 在内存中当作文件系统，直接挂载
只读切换挂载rootfs
启动init
init分类
CentOS 5 System V init (1、进程切换，2、进程依赖 。 串行启动进程)
配置文件：/etc/inittab
CentOS 6 Ubuntu upstart --> init （dbus:进程间通信基于BUS总线。基于dbus机制，没有依赖。接近并行启动进程 ）
配置文件: /etc/inittab, /etc/init/*.conf
CentOS 7 MAC/OS systemd （1、不借助bash解释器 ，systemd能完成初始化[仅启动需要的进程，不需要的进程，假启动，在需要访问此进程时，都会启动])
配置文件: /etc/systemd/system , /usr/lib/systemd/system
CentOS5,6: service
CentOS 7: systemctl
init程序初始化
1、设置主机名
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1
2
3
4
5
6
|
1
）CentOS
5
: HOSTNAME=`/bin/hostname`
2
）CentOS
6
: HOSTNAME=$(/bin/hostname)
# Set the hostname.
update_boot_stage RChostname
action $
"Setting hostname ${HOSTNAME}: "
hostname ${HOSTNAME}
[ -n
"${NISDOMAIN}"
] && domainname ${NISDOMAIN}
|
2、设置欢迎信息 baner
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1
2
|
1）CentOS 5:
echo
-en $
"\t\tWelcome to "
2) CentOS 6：
echo
-en $
"\t\tWelcome to "
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3、激活udev和selinux
4、挂载/etc/fstab文件中定义的文件系统
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1
2
3
4
|
action $
"Mounting local filesystems: "
mount -a -t nonfs,nfs4,smbfs,ncpfs,cifs,gfs,gfs2 -O no_netdev
else
action $
"Mounting local filesystems: "
mount -a -n -t nfs4,smbfs,ncpfs,cifs,gfs,gfs2 -O no_netdev
fi
|
5、检测根文件系统，并以读写挂载文件系统
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1
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mount
-n -o remount,ro /
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6、设置系统时钟
7、激活swap设置
8、根据/etc/sysctl.conf文件设置内核参数
9、激活lvm2及software RAID
10、加载额外设备的驱动
11、清理操作
CentOS 6启动区别
程序: upstart
配置文件: /etc/inittab , /etc/init/*.conf
注意： /etc/init/*.conf遵循upstart语法格式
tty.conf 与终端相关
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1
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exec /sbin/mingetty $TTY
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rc.conf 启动服务
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1
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exec /etc/rc.d/rc $RUNLEVEL
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rcS.conf 初始化
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1
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exec
/etc/rc
.d
/rc
.sysinit
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如何跳过开机密码，进入维护模式
1、启动系统
2、在此界面下，按任意键。
向上下箭头：完成上下移动。
e : 在启动前编辑高亮菜单
a : 在启动前修改内核参数
c : 打印一个命令行
3、按e编辑高亮菜单
b 引导起动
e 编辑boot顺序所选的命令行
c 打印一个命令行
o 在所选行后，打开一个新行
O 在所选先前，打开一个新行
d 删除，光标所在行
3、光标移到kernel /vmlinuz行，按e键。
类BASH的行编辑器，支持命令行补全（TAB）
ENTER：在编辑完毕后，可以按ENTER键，接受你的改变
4、在其后可以输入 1 或 s 或 S 或 single , 并按ENTER键，保存
5、按b键引导，即可完成元密码登入bash
6、修改密码
1）echo "PASSWORD" | passwd -n 2 -x 2 -i 100 root
2）passwd root
3）openssl passwd -salt $(openssl rand -hex 4) -1 和 usermod -p PASSWORD user
