grub相關說明

GRUB相關說明： 

主要是由device.map，menulst，stage1,stage2,以及一系列的stage1_5組成。

device.map：存放的是內核文件的根分區

menu.lis：爲菜單列表，裏面爲可選擇的菜單列表，存放於stage2中。

stage：用於grub引導程序過大，因此分2段引導，第一段存放在MBR中，第二段存放於內核文件系統中，第一段引導完成後能夠找到第二段。 可是，第二段是存放於內核文件系統中的，此時尚未格式化文件系統，如何能夠訪問到第二段的menu.lst，就須要藉助於中間層 stage1_5，有它來協助 stage1 段來訪問stage2階段。stage1_5一般位於stage1 字段後的 63 個扇區。 因爲stage2 在內存中存放可使用的文件系統不肯定，因此這就是有多個stage1_5 的緣由。

Grub Legacy：分三階段

stage1：存放在MBR上

stage1_5：存放在MBR以後的扇區，讓stage1中的bootloader能識別stage2所在的分區上的文件系統；

stage2：磁盤分區（/boot/grub/）

引導加載程序先讀取MBR上的gurb第一階段，因爲MBR很小隻有512字節採用grub這種方式引導程序，隨後讀取扇區中的stage1.5階段，讀取1.5階段之後從而就能驅動第二階段stage2所在的磁盤分區，stage2是存放在磁盤分區上的還包括了內核文件及ramdisk等都在這個分區上存放的；這就是爲何經過Bootloader之grub就可以加載內核文件的緣由。

注意：當前硬件平臺，主板BIOS必須能識別硬盤，而後BIOS才能加載硬盤中的Bootloader，磁盤中的Bootloader自身加載完之後，就可以識別當前主機上的硬盤設備了。

但硬盤設備能識別，並不表明硬盤上的文件系統能識別，由於文件系統是額外附加的一層軟件組織的文件結構，因此要可以對接一種文件系統，必需要用到文件系統驅動；對應的應用程序必須能識別和理解這樣的文件系統才能夠，這種程序就稱爲文件系統驅動；grub的1.5階段就是給gurb提供了文件系統驅動的，從而就可以訪問對應的第二階段和內核所在的分區了，這一般是一個基本磁盤分區；因此grub第二階段以及內核和ramdisk文件一般都會放在一個基本磁盤分區上；由於grub驅動不了邏輯卷這種高級接口。

stage2通常是掛載至/boot/grub/目錄下；grub也有本身的配置文件：/boot/grub/grub.conf且一般有個符號連接文件：/etc/grub.conf；

stage2的功用：

 （1）提供菜單或交互式接口；

 （2）能加載用戶選擇的內核或操做系統；

 （3）爲菜單經過了保護機制。

/boot/grub/grub.conf配置文件詳解：

進入單用戶模式： 

1）編輯grub菜單，選定要編輯的title，然後使用e命令  

2）在選定的kernel後附加1 ，s 或single  

3）在kernel所在的行，鍵入b鍵      

演示：

啓動時按e鍵：

上下選擇到kernel後按e編輯輸入1或s、S、single,再次按b鍵重啓

六、根切換

  在掛載根文件系統時爲了不內核中有bug或操做過程當中有bug致使根文件系統被損壞，先只讀掛載根文件系統，加載完成後纔讀寫掛載，完成整個掛載根文件系統後，直接去找/sbin/init程序，即開始運行用戶空間的第一個程序。

用戶空間啓動流程

七、/sbin/init程序

  init程序主要依賴於配置文件：/etc/inittab，大致分爲：設定默認啓動級別 --> 設定系統初始化腳本 --> 啓動對應級別的服務 --> 打印各終端登陸界面（若是級別爲3處理提供文本登陸界面，若是級別爲5還提供圖形登陸界面）

八、設置默認運行級別

  （1）運行級別：爲了系統的運行或維護等目的而設定的機制；

    0-6：共7個級別；

     0：關機，shutdown

     1：單用戶模式（single user），root用戶，無須認證，維護模式；

     2：多用戶模式（multi user），會啓動網絡功能，但不會啓動NFS，維護模式；

     3：多用戶模式（multi user），徹底功能模式，文本界面；

     4：預留級別：目前無特別使用目的，但習慣以同3級別功能使用；

     5：多用戶模式（multi user），徹底功能模式，圖形界面；

     6：重啓，reboot

圖示：

讀取配置文件:/etc/inittab

（2）配置文件：/etc/inittab定義了不少功能，每一行定義一種操做（action）以及與之對應的process（僅適用於CentOS 5），一行就定義了init要執行的任務，甚至是一堆任務，每一行的語法格式爲：   

                                                          id:runlevels:action:process

  id爲一個任務的標識符；

  runlevels：在哪些運行級別下啓動此任務；例：3，2345，也可爲空表示全部級別；

  action：在什麼條件下啓動此任務；

    wait：等待切換至此任務所在的級別時執行一次（剛剛切換進來時）；

    respawn：一旦此任務終止時，就自動重啓；（如：登陸終端執行logout登出後會再次啓動）

    initdefault：設定默認容許級別；此時process省略爲空；

    sysinit：設定系統初始化方式，此處通常爲指定/etc/rc.d/rc.sysinit腳本；（CentOS 5,6都用到此腳本，CentOS 7是靠systemd完成的），在CentOS 6中僅保留此配置文件中設定啓動運行級別的功能。

    process：具體任務；一般爲應用程序，或腳本，或二進制的程序，取決於自定義。

演示：

九、系統初始化腳本

系統初始化腳本：/etc/rc.d/rc.sysinit

（1）設置主機名；

（2）設置歡迎信息；

（3）激活udev和selinux；

（4）掛載/etc/fstab文件中定義的全部文件系統；

（5）檢測根文件系統，並以讀寫方式從新掛載根文件系統；（從新掛載是指根文件檢測完以後）

（6）設置系統時鐘；

（7）根據/etc/sysctl.conf文件來設置內核參數；

（8）激活lvm即軟raid設備；

（9）激活swap設備；

（10）加載額外設備的驅動程序；（內核加載驅動只加載根文件系統的）

（11）清理操做；

注意：在init配置文件：/etc/inittab中，有一行內容是定義/etc/rc.d/rc.sysinit，此腳本文件是負責完成系統初始化的腳本文件。

十、關閉/啓動對應級別下的服務

  腳本文件/etc/rc.d/rc做用爲當級別切換時啓動或中止服務；此腳本接受傳遞的參數給腳本中$runlevel變量，而後，讀取/etc/rc$runlevel.d/K*和/etc/rc$runlevel.d/S*全部文件，這些文件就是爲何開機啓動後，有些服務會自動啓動，有些服務沒有啓動的緣由。

K*：要中止的服務，K##*，優先級，數字越小，越優先關閉，依賴的服務先關閉，而後再關閉被依賴的。

S*：要啓動的服務，S##*，優先級，數字越小，越是優先啓動，被依賴的服務先啓動，而依賴的服務後啓動。

/etc/rc.d/init.d目錄還有個連接目錄爲/etc/init.d目錄，這兩目錄下文件相同。

如上訴定義將會啓動3級別下的以S打頭的進程：

圖示：

十一、啓動終端（圖形終端）

 操做系統啓動完成