系统启动和内核管理
Linux组成
-
Linux: kernel+rootfs
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:函数集合, function, 调用接口(头文件负责描述)
程序:二进制执行文件 -
内核设计流派:
宏内核(monolithic kernel):又称单内核和强内核,Unix,Linux
把所有系统服务都放到内核里,所有功能集成于同一个程序,分层实现不同 功能,系统庞大复杂, Linux其实在单内核内核实现了模块化,也就相当于吸收了 微内核的优点微内核(micro kernel):Windows,Solaris,HarmonyOS
简化内核功能,在内核之外的用户态尽可能多地实现系统服务,同时加入相 互之间的安全保护,每种功能使用一个单独子系统实现,将内核功能移到用户空间, 性能差
CentOS6启动流程
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
启动流程
-
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、键盘等硬件情况的检测
-
ROM:BIOS,Basic Input and Output System,保存着有关计算机系统最重要 的基本输入输出程序,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,仅是启动OS
-
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
- LILO:LInux LOader
- GRUB: GRand Unified Bootloader
- GRUB 0.X: GRUB Legacy, GRUB2
-
-
MBR:第一个扇区
- 前446字节 bootloader
- 中间64字节 分区表
- 最后2字节 55AA
-
GRUB
- primary boot loader : 1st stage,1.5 stage
- secondary boot loader :2nd stage,分区文件
-
kernel
- 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(借助于ramdisk加载驱动)
- 以只读方式挂载根文件系统
- 运行用户空间的第一个应用程序:/sbin/init
- 自身初始化:
内核
-
Linux内核特点:
- 支持模块化:.ko(内核对象)
- 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
- 支持模块化:.ko(内核对象)
-
内核组成部分:
核心文件:/boot/vmlinuz-VERSION-release- ramdisk:辅助的伪根系统
- CentOS 5 /boot/initrd-VERSION-release.img
- CentOS 6,7 /boot/initramfs-VERSION-release.img
模块文件:/lib/modules/VERSION-release
内核启动流程
- ramdisk:
- 内核中的特性之一:使用缓冲和缓存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.img
- 工具程序:mkinitrd
- CentOS 6,7 initramfs.img
- 工具程序:mkinitrd, dracut
ramdisk管理
- ramdisk文件的制作:
- mkinitrd命令
- 为当前正在使用的内核重新制作ramdisk文件
- mkinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)
- dracut命令
- 为当前正在使用的内核重新制作ramdisk文件
- dracut /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)
- mkinitrd命令
系统启动流程
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系统初始化:
- POST --> BootSequence (BIOS) --> Bootloader(MBR) -->
kernel(ramdisk) --> rootfs(只读) --> init(systemd)
- POST --> BootSequence (BIOS) --> Bootloader(MBR) -->
-
init程序的类型:
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SysV: init, CentOS 5之前
- 配置文件:/etc/inittab
-
Upstart: init,CentOS 6
- 配置文件:/etc/inittab, /etc/init/*.conf
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Systemd:systemd, CentOS 7
- 配置文件:/usr/lib/systemd/system
- 0/etc/systemd/system
- 配置文件:/usr/lib/systemd/system
-
/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
init初始化
-
init读取其初始化文件:/etc/inittab
初始运行级别(RUN LEVEL)
系统初始化脚本
对应运行级别的脚本目录
捕获某个关键字顺序
定义UPS电源终端/恢复脚本
在虚拟控制台生成getty
在运行级别5初始化X
CentOS5的inittab文件
- 配置文件:/etc/inittab
- 每一行格式:
- id:runlevel:action:process
- id:是惟一标识该项的字符序列
- runlevels: 定义了操作所使用的运行级别
- action: 指定了要执行的特定操作
- wait: 切换至此级别运行一次
- respawn:此process终止,就重新启动之
- initdefault:设定默认运行级别;process省略
- sysinit:设定系统初始化方式
- process:定义了要执行的进程
CentOS6 /etc/inittab和相关文件
- /etc/inittab
- 设置系统默认的运行级别
- id:3:initdefault:
- 示例:
- 破解CentOS 6 的root口令
- /etc/init/control-alt-delete.conf
- /etc/init/tty.conf
- /etc/init/start-ttys.conf
- /etc/init/rc.conf
- /etc/init/prefdm.conf
启动流程
-
/etc/rc.d/rc.sysinit: 系统初始化脚本
(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) 激活swap设备
(8) 根据/etc/sysctl.conf文件设置内核参数
(9) 激活lvm及software raid设备
(10) 加载额外设备的驱动程序
(11) 清理操作 -
说明:rc N --> 意味着读取/etc/rc.d/rcN.d/
K*: K##*:##运行次序;数字越小,越先运行;数字越小的服务,通常为 依赖到别的服务
S*: S##*:##运行次序;数字越小,越先运行;数字越小的服务,通常为 被依赖到的服务
for srv in /etc/rc.d/rcN.d/K*; do
$srv stop
done
for srv in /etc/rc.d/rcN.d/S*; do
$srv start
done
chkconfig命令
- ntsysv命令
- chkconfig命令
- 查看服务在所有级别的启动或关闭设定情形:
chkconfig [–list] [name] - 添加:
- SysV的服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d (/etc/init.d)
- chkconfig --add name
- #!/bin/bash
- #LLLL 表示初始在哪个级别下启动,-表示都不启动
- # chkconfig: LLLL nn nn
- 删除:
- chkconfig --del name
- 修改指定的链接类型
chkconfig [–level levels] name <on|off|reset>- –level LLLL: 指定要设置的级别;省略时表示2345
xinetd管理的服务
- service 命令:手动管理服务
- service 服务 start|stop|restart
- service --status-all
- 瞬态(Transient)服务被xinetd进程所管理
- 进入的请求首先被xinetd代理
- 配置文件:/etc/xinetd.conf、/etc/xinetd.d/
- 与libwrap.so文件链接
- 用chkconfig控制的服务:
- 示例:chkconfig tftp on
启动流程
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注意:正常级别下,最后启动一个服务S99local没有链接至/etc/rc.d/init.d一个 服务脚本,而是指向了/etc/rc.d/rc.local脚本
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不便或不需写为服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d/目录,且又想开机时自动运行 的命令,可直接放置于/etc/rc.d/rc.local文件中
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/etc/rc.d/rc.local在指定运行级别脚本后运行
-
可以根据情况,进行自定义修改
1:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty2
…
6:2345:respawn:/usr/sbin/mingetty tty6
- mingetty会自动调用login程序
x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon
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总结:/sbin/init --> (/etc/inittab) --> 设置默认运行级别 --> 运行系统初始 脚本、完成系统初始化 --> (关闭对应下需要关闭的服务)启动需要启动服务 -> 设置登录终端
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CentOS 6 init程序为: upstart, 其配置文件:
/etc/inittab, /etc/init/*.conf,配置文件的语法 遵循 upstart配置文件语 法格式,和CentOS5不同
grub legacy
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CentOS 6启动流程:
POST --> Boot Sequence(BIOS) --> Boot Loader --> Kernel(ramdisk) --> rootfs --> switchroot --> /sbin/init -->(/etc/inittab, /etc/init/*.conf) --> 设定默认运 行级别 --> 系统初始化脚本rc.sysinit --> 关闭或启动对应级别的服务 --> 启动终端 参看:http://s4.51cto.com/wyfs02/M02/87/20/wKiom1fVBELjXsvaAAUkuL83t2Q304.jpg
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grub: GRand Unified Bootloader
- grub 0.97: grub legacy
- grub 2.x: grub2
- grub legacy:
- stage1: mbr
- stage1_5: mbr之后的扇区,让stage1中的bootloader能识别stage2所在 的分区上的文件系统
- stage2:磁盘分区(/boot/grub/)
grub安装
-
安装grub:
(1) grub-install
安装grub stage1和stage1_5到/dev/DISK磁盘上,并复制GRUB相关文件 到 DIR/boot目录下
grub-install --root-directory=DIR /dev/DISK(2) grub
grub> root (hd#,#)
grub> setup (hd#)
grub legacy
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配置文件:/boot/grub/grub.conf <-- /etc/grub.conf
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stage2及内核等通常放置于一个基本磁盘分区
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功用:
(1) 提供启动菜单、并提供交互式接口
a:内核参数
e: 编辑模式,用于编辑菜单
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
可隐藏启动菜单(3) 为菜单提供了保护机制
为编辑启动菜单进行认证
为启用内核或操作系统进行认证 -
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;额外还可添加 许多内核支持使用的cmdline参数例如:max_loop=100 selinux=0 init=/path/to/init
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 -
cat /proc/cmdline 内核参数
-
内核参数文档:/usr/share/doc/kernel-doc-2.6.32/Documentation/kernelparameters.txt
-
识别硬盘设备
(hd#,#)
hd#: 磁盘编号,用数字表示;从0开始编号
#: 分区编号,用数字表示; 从0开始编号
(hd0,0) 第一块硬盘,第一个分区 -
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
grub legacy配置文件
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配置文件:/boot/grub/grub.conf
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/XPM_FILE:菜单背景图片文件路径
password [–md5] STRING: 启动菜单编辑认证
hiddenmenu:隐藏菜单
title TITLE:定义菜单项“标题”, 可出现多次
root (hd#,#):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|–encrypted ] STRING: 启动选定的内核或操作系统时进行认证
grub加密
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生成grub口令
grub-md5-crypt
grub-crypt
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破解root口令:
启动系统时,设置其运行级别1
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进入单用户模式:
(1) 编辑grub菜单(选定要编辑的title,而后使用a 或 e 命令)
(2) 在选定的kernel后附加 1, s, S,single 都可以
(3) 在kernel所在行,键入“b”命令
自制linux系统
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分区并创建文件系统
fdisk /dev/sdb
分两个必要的分区
/dev/sdb1对应/boot /dev/sdb2对应根 /
mkfs.ext4 /dev/sdb1
mkfs.ext4 /dev/sdb2 -
挂载boot
mkdir /mnt/boot 子目录必须为boot
mount /dev/sdb1 /mnt/boot -
安装grub
grub-install --root-directory=/mnt /dev/sdb -
恢复内核和initramfs文件
cp /boot/vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64 /mnt/boot/
cp /boot/initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img /mnt/boot -
建立grub.conf
vim /mnt/boot/grub/grub.conf
title wanglinux
root (hd0,0)
kernel /vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64 root=/dev/sda2 selinux=0 init=/bin/bash
initrd /initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img -
chroot /mnt/sysroot
-
创建一级目录
mkdir /mnt/sysroot
mount /dev/sdb2 /mnt/sysroot
mkdir –pv
/mnt/sysroot/{etc,lib,lib64,bin,sbin,tmp,var,usr,sys,proc,opt,home,root,boot, dev,mnt,media}
- 复制bash和相关库文件
- 复制相关命令及相关库文件
如:ifconfig,insmod,ping,mount,ls,cat,df,lsblk,blkid等
/proc目录
-
/proc目录:
内核把自己内部状态信息及统计信息,以及可配置参数通过proc伪文件系 统加以输出 -
帮助:man proc
-
参数:只读:输出信息
可写:可接受用户指定“新值”来实现对内核某功能或特性的配置 -
/proc/sys
(1) sysctl命令用于查看或设定此目录中诸多参数
sysctl -w path.to.parameter=VALUE
sysctl -w kernel.hostname=mail.magedu.com(2) echo命令通过重定向方式也可以修改大多数参数的值
echo “VALUE” > /proc/sys/path/to/parameter
echo “websrv” > /proc/sys/kernel/hostname
sysctl命令
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默认配置文件:/etc/sysctl.conf
(1) 设置某参数
sysctl -w parameter=VALUE(2) 通过读取配置文件设置参数
sysctl -p [/path/to/conf_file](3) 查看所有生效参数
sysctl -a -
常用的几个参数:
net.ipv4.ip_forward
net.ipv4.icmp_echo_ignore_all
vm.drop_caches
fs.file-max = 1020000
/sys目录
sysfs:为用户使用的伪文件系统,输出内核识别出的各硬件设备的相关属 性信息,也有内核对硬件特性的设定信息;有些参数是可以修改的,用于调整硬件 工作特性
udev通过此路径下输出的信息动态为各设备创建所需要设备文件,udev是 运行用户空间程序
专用工具:udevadmin, hotplug
udev为设备创建设备文件时,会读取其事先定义好的规则文件,一般在 /etc/udev/rules.d及/usr/lib/udev/rules.d目录下
内核编译
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单内核体系设计、但充分借鉴了微内核设计体系的优点,为内核引入模块化机制
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内核组成部分:
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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
-
内核版本
- 运行中的内核:
-
uname命令:
uname - print system information
uname [OPTION]…-n: 显示节点名称
-r: 显示VERSION-RELEASE
-a:显示所有信息
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内核模块命令
-
lsmod命令:
显示由核心已经装载的内核模块
显示的内容来自于: /proc/modules文件 -
modinfo命令:
显示模块的详细描述信息
modinfo [ -k kernel ] [ modulename|filename… ]-n:只显示模块文件路径
-p:显示模块参数
-a:作者
-d:描述
示例:lsmod |grep xfs
modinfo xfs
内核模块管理
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modprobe命令:
装载或卸载内核模块
modprobe [ -C config-file ] [ modulename ] [ module parame-ters… ]
modprobe [ -r ] modulename… -
配置文件:/etc/modprobe.conf, /etc/modprobe.d/*.conf
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depmod命令:
内核模块依赖关系文件及系统信息映射文件的生成工具 -
装载或卸载内核模块:
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insmod命令:指定模块文件,不自动解决依赖模块
insmod [ filename ] [ module options… ]
insmod `modinfo –n exportfs`
lnsmod `modinfo –n xfs` -
rmmod命令:卸载模块
rmmod [ modulename ]
rmmod xfs
rmmod exportfs
编译内核
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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
开发环境准备
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包组
Development Tools -
目标主机硬件设备相关信息
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CPU:
cat /proc/cpuinfo
x86info -a
lscpu
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硬件设备
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PCI设备:
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lspci
-v
-vv -
lsusb
-v
-vv -
lsblk 块设备
-
-
了解全部硬件设备信息
hal-device:CentOS 6
内核编译安装系统
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安装开发包组
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下载源码文件
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.config:准备文本配置文件
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make menuconfig:配置内核选项
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make [-j #] 或者用两步实现: make -j # bzImage ; make -j # modules
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make modules_install:安装模块
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make install :安装内核相关文件
安装bzImage为 /boot/vmlinuz-VERSION-RELEASE
生成initramfs文件
编辑grub的配置文件
编译安装内核示例
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yum install gcc ncurses-devel flex bison openssl-devel elfutils-libelfdevel
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tar xf linux-5.2.9.tar.xz -C /usr/src
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cd /usr/src
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ln -sv linux-5.2.9 linux
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cd /usr/src/linux
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cp /boot/config-$(uname -r) ./.config
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make help
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make menuconfig
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make -j 2 或者 make -j 2 bzImage ; make -j 2 modules
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make modules_install
-
make install
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reboot
编译内核
(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
示例:只为e1000编译驱动:
make drivers/net/ethernet/intel/e1000/e1000.ko
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如何交叉编译内核:
编译的目标平台与当前平台不相同
make ARCH=arch_name -
要获取特定目标平台的使用帮助
make ARCH=arch_name help示例:
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
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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、清理patches以及编辑器备份文件
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
Busybox介绍
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Busybox 最初是由 Bruce Perens 在 1996 年为 Debian GNU/Linux 安装盘编 写的。其目标是在一张软盘(存储空间只有1MB多)上创建一个GNU/Linux 系统, 可以用作安装盘和急救盘
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Busybox 是一个开源项目,遵循GPL v2协议。Busybox将众多的UNIX命令集 合进一个很小的可执行程序中,可以用来替代GNU fileutils、shellutils等工具 集。Busybox中各种命令与相应的GNU工具相比,所能提供的选项比较少,但 是也足够一般的应用了。Busybox主要用于嵌入式系统
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Busybox 是一个集成了三百多个最常用Linux命令和工具的软件。BusyBox 包 含了一些简单的工具,例如ls、cat和echo等等,还包含了一些更大、更复杂的 工具,例grep、find、mount以及telnet。有些人将 BusyBox 称为 Linux 工具 里的瑞士军刀。简单的说BusyBox就好像是个大工具箱,它集成压缩了 Linux 的许多工具和命令,也包含了 Android 系统的自带的shell
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定制小型的Linux操作系统:linux内核+busybox
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官方网站:https://busybox.net/
Busybox使用
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busybox 的编译过程与Linux内核的编译类似
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busybox的使用有三种方式:
busybox后直接跟命令,如 busybox ls
直接将busybox重命名,如 cp busybox tar
创建符号链接,如 ln -s busybox rm
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busybox的安装
以上方法中,第三种方法最方便,但为busybox中每个命令都创建一个软链接, 相当费事,busybox提供自动方法:busybox编译成功后,执行make install,则会 产生一个_install目录,其中包含了busybox及每个命令的软链接
编译Busybox
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yum install gcc gcc-c++ glibc glibc-devel pcre pcre-devel openssl openssl-devel systemd-devel zlib-devel glibc-static ncurses-devel
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wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.30.1.tar.bz2
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tar xvf busybox-1.31.0.tar.bz2
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cd busybox-1.31.0/
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make menuconfig 按下面选择,把busybox编译也静态二进制、不用共享库 Settings -->Build Options -->[*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs)
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make && make install 如果出错,执行make clean后,重新执行上面命令
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mkdir /mnt/sysroot/
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cp -a _install/* /mnt/sysroot/
systemd
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POST --> Boot Sequence --> Bootloader --> kernel + initramfs(initrd) -> rootfs --> /sbin/init
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init:
CentOS 5 SysV init CentOS 6 Upstart CentOS 7 Systemd
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Systemd:系统启动和服务器守护进程管理器,负责在系统启动或运行时,激 活系统资源,服务器进程和其它进程
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Systemd新特性
系统引导时实现服务并行启动
按需启动守护进程
自动化的服务依赖关系管理
同时采用socket式与D-Bus总线式激活服务
系统状态快照 -
核心概念:unit
unit表示不同类型的systemd对象,通过配置文件进行标识和配置;文件中主 要包含了系统服务、监听socket、保存的系统快照以及其它与init相关的信息
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配置文件
/usr/lib/systemd/system:每个服务最主要的启动脚本设置,类似于之前的 /etc/init.d/
/run/systemd/system:系统执行过程中所产生的服务脚本,比上面目录优 先运行
/etc/systemd/system:管理员建立的执行脚本,类似于/etc/rcN.d/Sxx的功 能,比上面目录优先运行
Unit类型
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systemctl –t help 查看unit类型
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service unit: 文件扩展名为.service, 用于定义系统服务
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Target unit: 文件扩展名为.target,用于模拟实现运行级别
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Device unit: .device, 用于定义内核识别的设备
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Mount unit: .mount, 定义文件系统挂载点
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Socket unit: .socket, 用于标识进程间通信用的socket文件,也可在系统启动时, 延迟启动服务,实现按需启动
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Snapshot unit: .snapshot, 管理系统快照
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Swap unit: .swap, 用于标识swap设备
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Automount unit: .automount,文件系统的自动挂载点
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Path unit: .path,用于定义文件系统中的一个文件或目录使用,常用于当文件系 统变化时,延迟激活服务,如:spool 目录
特性
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关键特性:
基于socket的激活机制:socket与服务程序分离
基于d-bus的激活机制:
基于device的激活机制:
基于path的激活机制:
系统快照:保存各unit的当前状态信息于持久存储设备中
向后兼容sysv init脚本 -
不兼容:
systemctl命令固定不变,不可扩展
非由systemd启动的服务,systemctl无法与之通信和控制
管理服务
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管理系统服务:
CentOS 7: service unit
注意:能兼容早期的服务脚本 -
命令:systemctl COMMAND name.service
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启动:service name start ==> systemctl start name.service
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停止:service name stop ==> systemctl stop name.service
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重启:service name restart ==> systemctl restart name.service
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状态:service name status ==> systemctl status name.service
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条件式重启:已启动才重启,否则不做操作
service name condrestart ==> systemctl try-restart name.service -
重载或重启服务:先加载,再启动
systemctl reload-or-restart name.service -
重载或条件式重启服务:
systemctl reload-or-try-restart name.service -
禁止自动和手动启动:
systemctl mask name.service -
取消禁止:
systemctl unmask name.service
服务查看
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查看某服务当前激活与否的状态:
systemctl is-active name.service -
查看所有已经激活的服务:
systemctl list-units --type|-t service -
查看所有服务:
systemctl list-units --type service --all|-a -
chkconfig命令的对应关系:
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设定某服务开机自启:
chkconfig name on ==> systemctl enable name.service -
设定某服务开机禁止启动:
chkconfig name off ==> systemctl disable name.service -
查看所有服务的开机自启状态:
chkconfig --list ==> systemctl list-unit-files --type service -
用来列出该服务在哪些运行级别下启用和禁用
chkconfig sshd –list ==>
ls /etc/systemd/system/*.wants/sshd.service -
查看服务是否开机自启:
systemctl is-enabled name.service -
其它命令:
查看服务的依赖关系:
systemctl list-dependencies name.service -
杀掉进程:
systemctl kill unitname
服务状态
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systemctl list-unit-files --type service --all显示状态
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loaded Unit配置文件已处理
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active(running) 一次或多次持续处理的运行
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active(exited) 成功完成一次性的配置
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active(waiting) 运行中,等待一个事件
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inactive 不运行
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enabled 开机启动
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disabled 开机不启动
-
static 开机不启动,但可被另一个启用的服务激活
systemctl 命令示例
-
显示所有单元状态
systemctl 或 systemctl list-units -
只显示服务单元的状态
systemctl --type=service -
显示sshd服务单元
systemctl –l status sshd.service -
验证sshd服务当前是否活动
systemctl is-active sshd -
启动,停止和重启sshd服务
systemctl start sshd.service
systemctl stop sshd.service
systemctl restart sshd.service -
重新加载配置
systemctl reload sshd.service -
列出活动状态的所有服务单元
systemctl list-units --type=service -
列出所有服务单元
systemctl list-units --type=service --all -
查看服务单元的启用和禁用状态
systemctl list-unit-files --type=service -
列出失败的服务
systemctl --failed --type=service -
列出依赖的单元
systemctl list-dependencies sshd -
验证sshd服务是否开机启动
systemctl is-enabled sshd -
禁用network,使之不能自动启动,但手动可以
systemctl disable network -
启用network
systemctl enable network -
禁用network,使之不能手动或自动启动
systemctl mask network -
启用network
systemctl unmask network
service unit文件格式
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/etc/systemd/system:系统管理员和用户使用/usr/lib/systemd/system:发 行版打包者使用
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以 “#” 开头的行后面的内容会被认为是注释
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相关布尔值,1、yes、on、true 都是开启,0、no、off、false 都是关闭
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时间单位默认是秒,所以要用毫秒(ms)分钟(m)等须显式说明
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service unit file文件通常由三部分组成:
[Unit]:定义与Unit类型无关的通用选项;用于提供unit的描述信息、unit行 为及依赖关系等
[Service]:与特定类型相关的专用选项;此处为Service类型
[Install]:定义由“systemctl enable”以及"systemctl disable“命令在实现服务启用或禁用时用到的一些选项
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帮助:sytemd.units(5),systemd.service(5), systemd.socket(5), systemd.target(5),systemd.exec(5)
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Unit段的常用选项:
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Description:描述信息
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After:定义unit的启动次序,表示当前unit应该晚于哪些unit启动,其功能与 Before相反
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Requires:依赖到的其它units,强依赖,被依赖的units无法激活时,当前unit 也无法激活
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Wants:依赖到的其它units,弱依赖
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Conflicts:定义units间的冲突关系
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Service段的常用选项:
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Type:定义影响ExecStart及相关参数的功能的unit进程启动类型
simple:默认值,这个daemon主要由ExecStart接的指令串来启动,启动后常 驻于内存中
forking:由ExecStart启动的程序透过spawns延伸出其他子程序来作为此 daemon的主要服务。原生父程序在启动结束后就会终止
oneshot:与simple类似,不过这个程序在工作完毕后就结束了,不会常驻在 内存中
dbus:与simple类似,但这个daemon必须要在取得一个D-Bus的名称后,才 会继续运作.因此通常也要同时设定BusNname= 才行
notify:在启动完成后会发送一个通知消息。还需要配合 NotifyAccess 来让 Systemd 接收消息
idle:与simple类似,要执行这个daemon必须要所有的工作都顺利执行完毕后 才会执行。这类的daemon通常是开机到最后才执行即可的服务
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EnvironmentFile:环境配置文件
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ExecStart:指明启动unit要运行命令或脚本的绝对路径
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ExecStartPre: ExecStart前运行
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ExecStartPost: ExecStart后运行
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ExecStop:指明停止unit要运行的命令或脚本
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Restart:当设定Restart=1 时,则当次daemon服务意外终止后,会再次自动 启动此服务
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Install段的常用选项:
Alias:别名,可使用systemctl command Alias.service
RequiredBy:被哪些units所依赖,强依赖
WantedBy:被哪些units所依赖,弱依赖
Also:安装本服务的时候还要安装别的相关服务
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注意:对于新创建的unit文件,或者修改了的unit文件,要通知systemd重载此 配置文件,而后可以选择重启
systemctl daemon-reload
运行级别
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target units:
unit配置文件:.target
ls /usr/lib/systemd/system/*.target
systemctl list-unit-files --type target --all -
运行级别:
0 ==> runlevel0.target, poweroff.target
1 ==> runlevel1.target, rescue.target
2 ==> runlevel2.target, multi-user.target
3 ==> runlevel3.target, multi-user.target
4 ==> runlevel4.target, multi-user.target
5 ==> runlevel5.target, graphical.target
6 ==> runlevel6.target, reboot.target
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查看依赖性:
systemctl list-dependencies graphical.target -
级别切换:
init N ==> systemctl isolate name.target
systemctl isolate multi-user.target注:只有/lib/systemd/system/*.target文件中AllowIsolate=yes 才能切换
(修改文件需执行systemctl daemon-reload才能生效)
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查看target:
runlevel ;who -r
systemctl list-units --type target -
获取默认运行级别:
/etc/inittab ==> systemctl get-default -
修改默认级别:
/etc/inittab ==> systemctl set-default name.target
systemctl set-default multi-user.target
ls –l /etc/systemd/system/default.target
其它命令
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切换至紧急救援模式:
systemctl rescue -
切换至emergency模式:
systemctl emergency -
其它常用命令:
传统命令init,poweroff,halt,reboot都成为
systemctl的软链接关机:systemctl halt、systemctl poweroff
重启:systemctl reboot
挂起:systemctl suspend
休眠:systemctl hibernate
休眠并挂起:systemctl hybrid-sleep
CentOS 7 引导顺序
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UEFi或BIOS初始化,运行POST开机自检
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选择启动设备
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引导装载程序, centos7是grub2
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加载装载程序的配置文件:
/etc/grub.d/
/etc/default/grub
/boot/grub2/grub.cfg -
加载initramfs驱动模块
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加载内核选项
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内核初始化,centos7使用systemd代替init
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执行initrd.target所有单元,包括挂载/etc/fstab
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从initramfs根文件系统切换到磁盘根目录
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systemd执行默认target配置,配置文件/etc/systemd/system/default.target
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systemd执行sysinit.target初始化系统及basic.target准备操作系统
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systemd启动multi-user.target下的本机与服务器服务
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systemd执行multi-user.target下的/etc/rc.d/rc.local
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Systemd执行multi-user.target下的getty.target及登录服务
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ystemd执行graphical需要的服务
设置内核参数
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设置内核参数,只影响当次启动
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启动时,在linux16行后添加systemd.unit=desired.target
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systemd.unit=emergency.target
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systemd.unit=rescue.target
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rescue.target 比emergency 支持更多的功能,例如日志等
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systemctl default 进入默认target
启动排错
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文件系统损坏
先尝试自动修复,失败则进入emergency shell,提示用户修复
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在/etc/fstab不存在对应的设备和UUID
等一段时间,如不可用,进入emergency shell
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在/etc/fstab不存在对应挂载点
systemd 尝试创建挂载点,否则提示进入emergency shell.
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在/etc/fstab不正确的挂载选项
提示进入emergency shell
破解CentOS7的root口令方法一
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启动时任意键暂停启动
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按e键进入编辑模式
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将光标移动linux16开始的行,添加内核参数rd.break
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按ctrl-x启动
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mount –o remount,rw /sysroot
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chroot /sysroot
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passwd root
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touch /.autorelabel
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exit
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reboot
破解CentOS7的root口令方法二
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启动时任意键暂停启动
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按e键进入编辑模式
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将光标移动linux16开始的行,改为rw init=/sysroot/bin/sh
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按ctrl-x启动
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chroot /sysroot
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passwd root
-
touch /.autorelabel
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exit
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reboot
修复GRUB2
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GRUB“the Grand Unified Bootloader”
引导提示时可以使用命令行界面
可从文件系统引导 -
主要配置文件 /boot/grub2/grub.cfg
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修复配置文件
grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg
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修复grub
grub2-install /dev/sda BIOS环境
grub2-install UEFI环境 -
调整默认启动内核
vim /etc/default/grub
GRUB_DEFAULT=0b/–0