Linux第八讲随笔 -tar / 系统启动流程

linux 第八讲
1.tar 参考
作用：压缩和解压文件。tar本身不具有压缩功能。他是调用压缩功能实现的。
语法：tar[必要参数][选择参数][文件]
参数：必要参数有如下：
　　-A 新增压缩文件到已存在的压缩 add
　　-B 设置区块大小　　　　　　　 block
　　-c 建立新的压缩文件　　　　　 create
　　-d 记录文件的差别　　　　　　 difference
　　-r 添加文件到已经压缩的文件
　　-u 添加改变了和现有的文件到已经存在的压缩文件
　　-x 从压缩的文件中提取文件 Extraction
　　-t 显示压缩文件的内容 detail
　　-z 支持gzip解压文件 gz （不支持zip）
　　-j 支持bzip2解压文件 bz2
　　-Z 支持compress解压文件
　　-v 显示操作过程 view
　　-l 文件系统边界设置
　　-k 保留原有文件不覆盖
　　-m 保留文件不被覆盖
　　-W 确认压缩文件的正确性
可选参数如下：
　　-b 设置区块数目
　　-C 切换到指定目录
　　-f 指定压缩文件 file
　　--help 显示帮助信息
　　--version 显示版本信息
辨析：首先要弄清两个概念：打包和压缩。打包是指将一大堆文件或目录变成一个总的文件；压缩则是将一个大的文件通过一些压缩算法变成一个小文件。 为什么要区分这两个概念　　 呢？这源于Linux中很多压缩程序只能针对一个文件进行压缩，这样当你想要压缩一大堆文件时，你得先将这一大堆文件先打成一个包（tar命令），然后再用压缩程序进行压缩（gzip bzip2命令）。
例子：
.tar
解包：tar xvf FileName.tar
打包：tar cvf FileName.tar DirName
（注：tar是打包，不是压缩！）

.gz
解压1：gunzip FileName.gz
解压2：gzip -d FileName.gz
压缩：gzip FileName

.tar.gz 和 .tgz
解压：tar zxvf FileName.tar.gz
压缩：tar zcvf FileName.tar.gz DirName

.bz2
解压1：bzip2 -d FileName.bz2
解压2：bunzip2 FileName.bz2
压缩： bzip2 -z FileName

.tar.bz2
解压：tar jxvf FileName.tar.bz2
压缩：tar jcvf FileName.tar.bz2 DirName

.bz
解压1：bzip2 -d FileName.bz
解压2：bunzip2 FileName.bz
压缩：未知

.tar.bz
解压：tar jxvf FileName.tar.bz
压缩：未知

.Z
解压：uncompress FileName.Z
压缩：compress FileName

.tar.Z
解压：tar Zxvf FileName.tar.Z
压缩：tar Zcvf FileName.tar.Z DirName

.zip -r 压缩目录
解压：unzip FileName.zip
压缩：zip FileName.zip DirName

.rar
解压：rar x FileName.rar
压缩：rar a FileName.rar DirName

使用实例
tar -cvf log.tar log2012.log 仅打包，不压缩！
tar -zcvf log.tar.gz log2012.log 打包后，以 gzip 压缩
tar -zcvf log.tar.bz2 log2012.log 打包后，以 bzip2 压缩
在参数 f 之后的文件档名是自己取的，我们习惯上都用 .tar 来作为辨识。 如果加 z 参数，则以 .tar.gz 或 .tgz 来代表 gzip 压缩过的 tar包； 如果加 j 参数，则以 .tar.bz2 来作为tar包名。

2.系统启动流程
开机->引导->载入内核并执行->运行init进程->执行/etc/rc.d下面对应的Init级别的启动脚本->启动/etc/rc.local脚本->载入控制台->登录

1.BIOS 加电自检 （Basic Input Output System）（ROM BIOS）
　　1.检测硬件连接（显卡，内存，磁盘等）是否正常
　　2.寻找启动磁盘：启动级别（硬盘、光盘、软驱）
　　3.第一个启动扇区-MBR主引导记录（Main Boot Record）: （1）引导程序446 （2）分区表16*4 （3）校验码 2,以55.aa结尾
　　查看MBR: dd if=/dev/sda of=/mbr bs=1 count=512 从硬盘中读取512字节数据
　　hexdump -C /mbr: 查看mbr数据，cat 查看会乱码
2.启动内核（kernel）
　　1.boot loader：大于512字节，无法放入引导程序中，boot loader写入引导程序中来加载 。
　　2.lilo/grub：grub进一步取代lilo。因为lilo存在着一个1024柱面的限制,并且更改了磁盘上的启动信息文件后需要重新启动系统才能同步446字节的内容,因为lilo的缺陷,已经被　　　　grub所取代.现在的绝大多数类linux系统都采用grub做boot loader;
　　　　cd /boot/grub/:查看grub 文件，stage1 ,stage2, stage1_5
　　　　stage1:在系统启动时装载stage2
　　　　stage1_5:连接stage1和stage2，格式区分引导
　　　　stage2:GRUB的核心，所有的功能都是由它实现
3.grub.conf:
　　default:默认启动title系统
　　timeout:默认显示系统提示时间
　　splashimage:登陆时默认图片
　　hiddenmenu:隐藏菜单
　　title CentOS：启动菜单名字
　　root (hd0,0)： boot分区位置 hd0代表第一块硬盘，0代表第一个分区
　　kernel /vmlinuz-2.6.32-220.el6.x86_64：内核文件名以及相对位置
　　initrd /initramfs-2.6.32-220.el6.x86_64.img ：系统静态驱动

一.BIOS 加电自检 （Basic Input Output System）
当你按电源开关开机时,电脑会首先去启动BIOS(基本输入输出系统),BIOS一般是集成在主板上的.
BIOS 的工作
1.检测连接硬件,比如显卡,内存,磁盘等等,检测的目的是以后把这些设备信息提供给操作系统
2.寻找启动磁盘,每一种BIOS都会有开机启动菜单,可以在菜单里设置以哪个设备启动系统
比如:光驱,硬盘,网络等等,这个菜单可以设置多个选项,依照设置次序在设备上寻找启动信息
3.找到了启动硬盘,接着BIOS就会在磁盘上寻找第一个启动扇区,也就是主引导记录MBR(Master Boot Record)
但是MBR中,存储操作系统的空间只有446字节;MBR总共是512字节（=stage1）（其中引导程序占446字节+分区表占64字节(每16个字节记录一个分区)，标识符校验码占2个字节，以55.aa结尾）
如果没有在MBR中找到操作系统的内核,那么BIOS就无法继续启动工作.
而我们的内核往往会大于446个字节,存放在磁盘的其他位置上,既然446装不下内核,又为了能顺利的找到放在其他位置上的内核,人们想出了一个办法就在446字节里写了一个小程序,当BIOS试着启动操作系统时就会执行这个小程序,然后再由小程序来载入位于其他位置的内核.这个小程序就是启动载入器(boot loader)
（dd if=）
二.BOOT Loader 参考
linux的boot loader(上文提到的小程序) 常见的有两种:lilo grub
因为lilo存在着一个1024柱面的限制,并且更改了磁盘上的启动信息文件后需要重新启动系统才能同步446字节的内容,因为lilo的缺陷,已经被grub所取代.现在的绝大多数类linux系统都采用grub做boot loader;
grub则没有了lilo各种限制,而且方便到能修改系统文件的启动内容就可以立刻与446内容同步.
那么我们就看看grub的内容 它存在于 /boot/grub中
GRUB有几个重要的文件，STAGE1、STAGE1.5、STAGE2
STAGE1：它只有512字节，通常放在MBR中，它的作用很简单，就是在系统启动时用于装载STAGE2并将控制权交给它。
STAGE2：GRUB的核心，所有的功能都是由它实现。
STAGE1.5：介于STAGE1和STAGE2之间，是它们的桥梁，因为STAGE2较大，通常都是放在一个文件系统当中的，但是STAGE1并不能识别文件系统格式，所以才需要STAGE1.5来引导位于某个文件系统当中的STAGE2。根据文件系统格式的不同，STAGE1.5也需要相应的文件，如：e2fs_stage1_5，fat_stage1_5，分别用于识别ext和fat的文件系统格式。它存放于1-63的柱面之间.
引导顺序如下：STAGE1->;STAGE1.5->;STAGE2，
主要的配置文件时 grub.conf
里面选项含义:
title:一个操作系统引动的标头,可以使多个
root :指明所需文件存在于哪个磁盘哪个分区上 (hd0,0)表示第一个硬盘,第一个分区
kernel:内核文件的名字,并且会有一些加载内核时的参数
initrd:包含一些附加的驱动程序
_____________________
#cat /boot/grub/grub.conf grub配置文件
default=0 默认启动项，选择启动条目第一个为0号
timeout=5 默认超时时间
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz 登陆时默认图片
hiddenmenu 隐藏菜单

title CentOS (2.6.32-220.el6.x86_64) 启动菜单名字
root (hd0,0) hd0代表第一块硬盘，0代表第一个分区
kernel /vmlinuz-2.6.32-220.el6.x86_64 内核文件名
initrd /initramfs-2.6.32-220.el6.x86_64.img

三.内核启动
内核启动后会向bios查询电脑的所有硬件信息,然后自己接手下来管理这些设备,以便提供给linux使用
内核会试着驱动这些设备,这些设备的驱动一部分包含在内核中,叫做静态驱动,一部分以模块的方式(动态)存放文件系统中,由于此时还未挂载任何文件系统,因此还不能使用文件系统中的模块,这里只能驱动在内核中存在的硬件驱动程序的对应设备.想驱动内核中未包含的硬件驱动就需要加载文件系统.

四.启动INIT服务 参考
顺利的挂载了根文件系统后,就会启动init服务，init内核启动的第一个用户级进程
内核会按 /sbin/init /etc/init /bin/init 顺序寻找init程序,
如果找不到则内核报错
启动init的目的就是为了初始化系统环境,启动了init就证明了内核已经顺利启动,接下来就由init服务来建立linux使用环境
init做了什么?它会读取 /etc/inittab 文件,根据这个文件的信息来进行初始化工作.
会执行三个脚本 /etc/rc.d/rc.sysinit /etc/rc.d/rc[0-6]/* /etc/rc.d/rc.local(万能配置文件，系统启动完毕后，最后运行此文件内的命令)
rc.sysinit 主要的功能用来建立系统的基本环境，比如：
启动udev selinux子系统
udev负责产生 /dev中的文件,selinux负责增强系统的安全性
设定核心参数 sysctl -p 加载 /etc/sysctl.conf
设定系统时间 将硬件时间设定为系统时间
加载键盘和交换分区 swapon -a -e
设置主机名,挂载文件系统,并将根重新挂载为可读写的.
加载动态驱动模块
USB设备与RAID & LVM

rc 脚本设置启动级别 linux中有许多不同的启动级别,不同的启动级别会制定不同的服务
根据指定rc的参数会对应执行 /etc/rc.d/rc[0-6].d/ 中的连接脚本文件 以S开头的则启动，K开头的不随机自启动
rc.local 前两个脚本都是系统至关重要的脚本,如果我们想在启动过程中放置一些其他程序
应该使用rc.local脚本中
三个RC脚本执行完毕后,就会建立虚拟主控制台 执行 /bin/login 就提供了用户登陆界面了
如果是图形 L5级别的话,会启动X window登录界面
所有的启动就都已经完毕

初始化/sbin/init
#vime/etc/inittab 初始化配置文件

# Default runlevel. The runlevels used by RHS are:
# 0 - halt (Do NOT set initdefault to this) 关机
# 1 - Single user mode 单用户模式
# 2 - Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not have networking) 多用户模式，无网络模式,也就是不能远程登录
# 3 - Full multiuser mode 全部都用户模式
# 4 - unused 保留参数
# 5 - X11 图形界面模式
# 6 - reboot (Do NOT set initdefault to this) 重起模式
#
id:3:initdefault: 定义默认启动级别
#ls /etc/rc.d
init.d rc0.d rc2.d rc4.d rc6.d rc.sysinit(启动初始化)
rc rc1.d rc3.d rc5.d rc.local (rc0~6为运行级别脚本，启动或关闭的控制文件,S启动，K关闭，启动或关闭顺序S后面的数字越小、优先级越高)

五.登陆，加载用户环境变量
输入用户名和密码系统验证,然后会执行
/etc/profile
/etc/bashrc
$HOME/.bash_profile
$HOME/.bashrc
查看当前启动级别
# runlevel
N 5
N是上次的级别,5是当前级别 也就是说机器开机就是5级别
切换级别
init 3