CentOS学习笔记—启动、ROOT密码

启动流程一览

简单来说，系统启动的经过可以汇整成底下的流程的：

• 加载 BIOS 的硬件资讯与进行自我测试，并依据配置取得第一个可启动的装置；
• 读取并运行第一个启动装置内 MBR 的 boot Loader (亦即是 grub, spfdisk 等程序)；
• 依据 boot loader 的配置加载 Kernel ，Kernel 会开始侦测硬件与加载驱动程序；
• 在硬件驱动成功后，Kernel 会主动呼叫 init 程序，而 init 会取得 run-level 资讯；
• init 运行 /etc/rc.d/rc.sysinit 文件来准备软件运行的作业环境 (如网络、时区等)；
• init 运行 run-level 的各个服务之启动 (script 方式)；
• init 运行 /etc/rc.d/rc.local 文件；
• init 运行终端机模拟程序 mingetty 来启动 login 程序，最后就等待使用者登陆啦；

详见 鸟哥的 Linux 私房菜 -- 基础学习篇目录 启动流程、模块管理与 loader

Boot Loader: Grub

现阶段 Linux 里头最主流的 boot loader就是grub。

boot loader 的两个 stage

在 BIOS 读完资讯后，接下来就是会到第一个启动装置的 MBR 去读取 boot loader 了。这个 boot loader 可以具有菜单功能、直接加载核心文件以及控制权移交的功能等， 系统必须要有 loader 才有办法加载该操作系统的核心就是了。但是我们都知道， MBR 是整个硬盘的第一个 sector 内的一个区块，充其量整个大小也才 446 bytes 而已。 我们的 loader 功能这么强，光是程序码与配置数据不可能只占不到 446 bytes 的容量吧？那如何安装？

为了解决这个问题，所以 Linux 将 boot loader 的程序码运行与配置值加载分成两个阶段 (stage) 来运行：

• Stage 1：运行 boot loader 主程序：
  第一阶段为运行 boot loader 的主程序，这个主程序必须要被安装在启动区，亦即是 MBR 或者是 boot sector 。但如前所述，因为 MBR 实在太小了，所以，MBR 或 boot sector 通常仅安装 boot loader 的最小主程序， 并没有安装 loader 的相关配置档；
• Stage 2：主程序加载配置档：
  第二阶段为透过 boot loader 加载所有配置档与相关的环境参数文件 (包括文件系统定义与主要配置档 menu.lst)， 一般来说，配置档都在 /boot 底下。

那么这些配置档是放在哪里啊？这些与 grub 有关的文件都放置到 /boot/grub 中。

[root@www ~]# ls -l /boot/grub
-rw-r--r--  device.map              <==grub 的装置对应档(底下会谈到)
-rw-r--r--  e2fs_stage1_5           <==ext2/ext3 文件系统之定义档
-rw-r--r--  fat_stage1_5            <==FAT 文件系统之定义档
-rw-r--r--  ffs_stage1_5            <==FFS 文件系统之定义档
-rw-------  grub.conf               <==grub 在 Red Hat 的配置档
-rw-r--r--  iso9660_stage1_5        <==光驱文件系统定义档
-rw-r--r--  jfs_stage1_5            <==jfs 文件系统定义档
lrwxrwxrwx  menu.lst -> ./grub.conf <==其实 menu.lst 才是配置档！
-rw-r--r--  minix_stage1_5          <==minix 文件系统定义档
-rw-r--r--  reiserfs_stage1_5       <==reiserfs 文件系统定义档
-rw-r--r--  splash.xpm.gz           <==启动时在 grub 底下的背景图示
-rw-r--r--  stage1                  <==stage 1 的相关说明
-rw-r--r--  stage2                  <==stage 2 的相关说明
-rw-r--r--  ufs2_stage1_5           <==UFS 的文件系统定义档
-rw-r--r--  vstafs_stage1_5         <==vstafs 文件系统定义档
-rw-r--r--  xfs_stage1_5            <==xfs 文件系统定义档

从上面的说明你可以知道 /boot/grub/ 目录下最重要的就是配置档 (menu.lst) 以及各种文件系统的定义！ 我们的 loader 读取了这种文件系统定义数据后，就能够认识文件系统并读取在该文件系统内的核心文件罗。 至於 grub 的配置档档名，其实应该是 menu.lst 的，只是在 Red Hat 里面被定义成为 /boot/grub.conf 而已。

• /boot/grub/menu.lst 配置档：

  [root@localhost ~]# cat /boot/grub/menu.lst 
  # grub.conf generated by anaconda
  #
  # Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file
  # NOTICE:  You have a /boot partition.  This means that
  #          all kernel and initrd paths are relative to /boot/, eg.
  #          root (hd0,0)
  #          kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/mapper/VolGroup-lv_root
  #          initrd /initrd-[generic-]version.img
  #boot=/dev/sda
  default=0
  timeout=5
  splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
  hiddenmenu
  title CentOS (2.6.32-279.el6.i686)
          root (hd0,0)
          kernel /vmlinuz-2.6.32-279.el6.i686 ro root=/dev/mapper/VolGroup-lv_root rd_NO_LUKS..........(省略)
          initrd /initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img

  在 title 以前的四行，都是属於 grub 的整体配置，包括默认的等待时间与默认的启动项目， 还有显示的画面特性等等。至於 title 后面才是指定启动的核心文件或者是 boot loader 控制权。 在整体配置方面的项目主要常见的有：

  • default=0
    这个必须要与 title 作为对照，在配置档里面有几个 title ，启动的时候就会有几个菜单可以选择。 由於 grub 启始号码为 0 号，因此 default=0 代表使用『第一个 title 项目』来启动的意思。 default 的意思是，如果在读秒时间结束前都没有动到键盘， grub 默认使用此 title 项目 (在此为 0 号) 来启动。
  • timeout=5
    启动时会进行读秒，如果在 5 秒钟内没有按下任何按键，就会使用上面提到的 default 后面接的那个 title 项目来启动的意思。如果你觉得 5 秒太短，那可以将这个数值调大 (例如 30 秒) 即可。此外，如果 timeout=0 代表直接使用 default 值进行启动而不读秒，timeout=-1 则代表直接进入菜单不读秒了！
  • splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
    有没有发现你的 CentOS 在启动的时候背景不是黑白而是有色彩变化的呢？那就是这个文件提供的背景图示啦(注3)！不过这个文件的实际路径写法怎么会是这样啊？很简单啊～上述的意思是：在 (hd0,0) 这个分割槽内的最顶层目录中，底下的 grub/splash.xpm.gz 那个文件的意思。 由於鸟哥将 /boot 这个目录独立成为 /dev/hda1 ，因此这边就会写成『在 /dev/hda1 里面的 grub/splash.xpm.gz 』的意思啦！想一想，如果你的 /boot 目录并没有独立成为一个分割槽， 这里会写成如何？
  • hiddenmenu
    这个说的是，启动时是否要显示菜单？目前 CentOS 默认是不要显示菜单， 如果您想要显示菜单，那就将这个配置值注解掉！

  整体配置的地方大概是这样，而底下那个 title 则是显示启动的配置项目。

• root ：代表的是『核心文件放置的那个 partition 而不是根目录』喔！不要搞错了！  /boot 一般都是独立为 /dev/hda1 ， 所以磁碟代号就会成为 (hd0,0) 罗。
• kernel ：至於 kernel 后面接的则是核心的档名，而在档名后面接的则是核心的参数。 由於启动过程中需要挂载根目录，因此 kernel 后面接的那个root=/dev/mapper/VolGroup-lv_root 指的是『Linux 的根目录在哪个 partition 』的意思。
• initrd ：就是 initrd 制作出 RAM Disk 的文件档名啦！

忘记 root 口令的解决之道

如果连 root 的口令都忘记了，怎么办？ 其实在 Linux 环境中 root 口令忘记时还是可以救回来的！只要能够进入并且挂载 / ， 然后重新配置一下 root 的口令，就救回来啦！这是因为启动流程中，若强制核心进入 runlevel 1 时， 默认是不需要口令即可取得一个 root 的 shell 来救援的。整个动作有点像这样：

1. 重新启动！一定要重新启动！怎么重开都没关系；
2. 在启动进入 grub 菜单后， (1)在你要进入的菜单上面点 'e' 进入详细配置； (2)将光棒移动到 kernel 上方并点 'e' 进入编辑画面； (3)然后出现如下画面来处理：

   grub edit> kernel /vmlinuz-2.6.32-279.el6.i686 ro root=/dev/mapper/VolGroup-lv_root rd_NO_LUKS..........(省略)single

   重点就是添加那个特殊字体single啦！按下 [enter] 再按下 b 就能够启动进入单人维护模式了。

3. 进入单人维护模式后，系统会以 root 的权限直接给你一个 shell ，此时你就能够运行『 passwd 』这个命令来重建 root 的口令啦！