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第4章 Linux的安装和启动87第4章 Linux的安装和启动本章提要：本章主要介绍了Linux的安装和启动，其中涉及到一些原理以及在其他Unix类系统上面同样的原理。学好本章，有利于理解Linux的整个工作过程，有利于以后利用Linux开展服务。4.1 安装的基本知识4.1.1 硬件要求对于现在发行的版本来说，Linux的硬件要求是非常低的。例如一台Pentium 100CPU，32M内存，1G硬盘的机器完全可以安装一个RedHat 9.0。再者，如果不运行X Window，显卡的要求非常低。总之它能将Windows认为已经非常破旧的主机成功运用起来。关于Linux对其他硬件的支持可以看Linux发行版本的相应说明，在那里将能得到支持的硬件的详细清单。4.1.2 硬盘分区Linux中需要两个硬盘分区。（1）/分区，也就是根分区。由于Linux文件系统的结构，以根为最高级目录，所以在Linux的分区的一定要有/。（2）swap分区，也就是交换分区。它和/分区一样，是Linux的不可缺少的一部分。当然，也可以在分几个区挂载不同的目录。如：/usr、/var等。但是这些都不是非常的有必要的，这可视实际情况而定。具体的分区方法在安装过程中有比较详细的介绍。4.1.3 Linux的启动与多系统并存对于一般用户来说，多系统并存是非常有必要的，如果对应以前的Linux，如RedHat 7.0以前，这是一个比较困难的，但是自从RedHat 7.1以后，虽然对NTFS分区格式的Windows的引导在安装时还会出现一点小问题外，其他的完全可以毫不费力地成功引导。对于引导，首先要明白的是哪个系统安装在哪个分区，可以照葫芦画瓢，改动一些东西就行了。下面给出了lilo.conf的实例，供参考。boot=/dev/hdamap=/boot/mapinstall=/boot/boot.bprompttimeout=40message=/boot/messagelba32default=linuximage=/boot/vmlinuz-2.2.16-22 label=linux read-only root=/dev/hda8other=/dev/hda1 label=win最后这两行就是对应Windows的引导，意思是：Windows装在hda1，显示的标签为win。一个值得注意的问题，在修改完lilo以后不要忘了执行lilo命令。4.1.4 安装前的准备需要一个安装媒介，如cdrom、网络等。适当的硬盘空间。如果是RedHat 9.0，如全部安装需要4G以上的空间，CDROM、软驱（可不选）各一个，软盘若干张。清楚键盘、鼠标型号、显示器芯片、显存、网络配置、网卡芯片。4.2 安装的过程下面就用RedHat 9.0的安装为例。首先，将RedHat 9.0的安装盘shrike-i386-disc1插入光驱，并使系统从光驱启动。在这里会出现一些选项，如图4-1所示。图4-1直接按回车就进入图形安装界面，输入linux text则进入字符界面安装模式。图形界面安装会比较直观的，所以直接按回车，进入图形界面安装状态。首先看到的是一些欢迎信息如图4-2所示。单击“Next”进入下一步，选择语言，选择简体中文，如图4-3所示。 图4-2 图4-3单击“Next”进入下一步，如图4-4所示，选择键盘。这要根据机器的具体情况而定，选择后继续下一步（如图4-5所示）选择鼠标。 图4-4 图4-5Linux对三键鼠标支持不好，建议选择“2键鼠标”和勾选“模拟3键”选项，单击“下一步”进入下一步，如图4-6所示。图4-6选择安装类型，有个人桌面、工作站、服务器、定制这4种模式选择。在这里建议选择定制，对系统进行定制。注意：这里如果选择“工作站”或者“服务器”整个硬盘将有可能被重新分区。导致数据损坏或丢失。选定安装模式后进入下一步，选择硬盘的分区工具，推荐用Disk Druid工具进行分区，如图4-7所示。图4-7单击“下一步”，进入Disk Druid分区界面，如图4-8所示。在这个分区工具当中，可以比较方便地对硬盘进行分区。可以在硬盘中新建分区、编辑分区、删除分区、重设分区、建立软RAID、建立LVM卷。单击“新建”，新建一个分区，如图4-9所示。 图4-8 图4-9在这里，需要指明挂载点、文件类型、允许的驱动器和分区的大小。这里按照用户自己的要求设定。设定完成按确定保存。如在安装这个操作系统之前硬盘已经分好了区，而且用户不想在更改分区的大小的时候可以用编辑选项。首先选择要编辑的分区，然后单击编辑选项，出现如图4-10所示。图4-10在这里选择挂载点和如何在该分区上面筹划文件系统，如文件格式是swap则不需要挂载点。编辑硬盘分区完成后进入下一步。进入引导装载程序设置界面。在RedHat 9.0中，默认的引导是使用GRUB的，可以利用又上角的“改变引导装载程序”来改变引导程序，如图4-11所示。图4-11进入下一步，进入网络设置界面。选择网卡，然后单击右上角的“编辑”进入网卡的属性编辑状态。进入网卡编辑状态后，可以在上面设定静态IP地址或者设置为从DHCP服务器获取，如图4-12所示。设置完IP地址以后，再设定主机名、网关和DNS服务器IP地址，如图4-13所示。 图4-12 图4-13设置完网络后，进入下一步。进入防火墙设置。用户可以有选择地进行选择，如图4-14所示。设置防火墙完成后，进入下一步语言支持。在这里用户可以选择操作系统默认的语言以及操作系统的语言支持，如图4-15所示。 图4-14 图4-15根据用户需要选择完成后进入下一步，如图4-16所示。选择时区，如果在中国选择“中国东部”。进入下一步，如图4-17所示。 图4-16 图4-17设定root的密码，以及增加用户。单击“下一步”进入下一步，如图4-18所示。选择加密方式，一般建议两个都选。然后进入下一步选择安装包，如图4-19所示。 图4-18 图4-19选择需要安装的包，如果硬盘足够大的话可以选择“所有软件包”，但是选择全部的话需要4.85G左右的硬盘空间，如图4-20所示。图4-20选择好软件包以后单击“下一步”，进入硬盘分区初始化和安装软件，如图4-21、图4-22所示。 图4-21 图4-22然后就是一些文件复制的过程，不同配置的机器时间不同。在RedHat 9.0的安装过程中，需要3张CD，在安装过程中，需要换两次碟，建议用户在安装的过程中能时不时关注安装情况。4.3 Loadlin方式的引导Loadlin的引导方式主要是用来在DOS下面引导Linux，这种方法在以前的多重启动占了很大的位置。但是，自从lilo和grub的不断完善，引导已经不再是一个门槛时，loadlin的引导已经不再那么重要了。但是，有时loadlin还是很有用的，所以这里就简单介绍一下loadlin的用法。使用loadlin引导系统需要的几个文件。（1）loadlin.exe。（2）rdev.exe。（3）Linux内核。首先，获取以上文件。loadlin.exe 和rdev.exe在Linux光盘中的dosutils目录下面找到。Linux的内核也可以在Linux发行的光盘上面的dosutilsautoboot目录下面，一般名字为vmlinuz。这是一个标准的内核，如果要比较完善地引导Linux，这个内核应该是Linux系统里面的/boot目录下面的vmlinuz-2.*.*。将这三个文件copy到一个目录，进入DOS或者MS-DOS，如图4-23所示。图4-23然后对vmlinuz进行rdev。首先看看rdev的功能。sage: rdev IMAGE major minor Exemple:To boot on primary DOS partition （C:）: rdev zimage 3 3Here are the common major/minor paires on LINUXThe 4 partition of the first disk/dev/hda13 1/dev/hda23 2/dev/hda33 3 （this is often C:）/dev/hda43 4The sub-partition of the extended DOS partition/dev/hda43 4 （this is often D:）/dev/hda63 6The second hard disk/dev/hdb13 64/dev/hdb23 66/dev/hdb33 67/dev/hdb43 68The sub-partition of the extended DOS partition/dev/hda43 69/dev/hda63 70The 4 partition of the first SCSI disk/dev/sda18 1/dev/sda28 2/dev/sda38 3 （this is often C:）/dev/sda48 4The sub-partition of the extended SCSI DOS partition/dev/sda48 4 （this is often D:）/dev/sda68 6When booting, look carefully. The kernel printswhich partition it seesTo print the current setup: rdev IMAGE例如：现在Linux装在/dev/hda1，那么，rdev就应该进行下面的操作，如图4-24所示。图4-24然后就可以用loadlin vmlinuz 来启动Linux了，如图4-25所示。图4-25这样，整个loadlin的使用就完成了。4.4 安装后Linux系统的构成在Linux安装好以后，其主文件系统上的目录结构如图4-26所示。图4-261. /bin目录用于存放公共的常用Linux命令程序。例如我们前面讲过的ls、cat、cp、mv、dd等许多命令就是以可执行文件的方式存放在这个目录里，我们运行这些命令，实际上就是运行相应的可执行文件。本来在运行可执行文件要使用路径指引，那为什么在运行上述命令时却不需要呢？原因是/bin已经被设置为搜索目录。当我们在提示符下运行一个文件时，如果没有路径指引，系统会自动到已设定的搜索目录中寻找该文件。搜索目录可以同时设置许多个，其设置方法将在后面介绍。/bin目录中的文件大多是在安装时建立的，如图4-27所示列出/bin目录中的文件清单。图4-27也有一些命令，例如cd，是不需要有相应的可执行文件的，它们由系统（实际上是shell命令解释程序）直接解释、执行。这些命令被称为内置命令（Built-in Commands）。2. /boot目录主要存放一些与系统启动有关的信息。在根目录下还可以看到一个名叫vmlinuz的文件，这就是Linux的启动核心映像，当Linux启动时便会载入该核心。vmlinuz核心是在安装时建立的，但用户也可以根据自己的需要重新建立新的核心。3. /dev目录用于存放设备文件，用户可以通过设备文件作操作接口，与内核中的设备驱动程序联系，从而能以统一的方式使用计算机上的硬件资源。4. /etc目录存放系统以及应用程序的初始化文件和相关设置文件，这是一个很重要的目录，我们要学会管理Linux系统，实际在很大程度上是要学会如何设置此目录下的文件。如图4-28所示列出一台Linux主机上/etc下文件的清单。图4-285. /home目录用户的主工作目录所在，除root以外的每一个用户在建立账号时，都会自动在/home下以其账号名称建立一个子目录作为该用户的主工作目录。用户拥有其主工作目录下的一切操作权限，而其他用户（除root外）则通常对其没有任何操作权限。用户login后通常所在的当前目录就是用户的主工作目录，在Linux下主工作目录用“”表示，输入：cd 或：cd均可把当前目录转到自己的主工作目录中。root用户的主工作目录是/root。6. /lib目录存放了系统使用的库文件和模块文件。7. /mnt目录通常用于挂接其他文件系统。8. /proc目录这并不是一个真正建在存储介质上的目录，只是建在内存里的一个“虚拟”目录，用于提供机器的运行信息。用户可以通过其内文件的信息，了解系统运作的情况。一个Linux系统能提供/proc虚拟目录需要有内核相应功能支持。9. /sbin目录主要由系统管理员存放一些运行系统管理的常用程序，例如：前面介绍过的mkfs等。10. /tmp目录所谓的“暂时”目录，用于存放一些临时文件。11. /usr目录用于存放用户建立的应用软件，如图4-29所示列出了一台Linux主机的/usr目录之树型结构。图4-2912. /var目录主要用于存放应用程序运行过程中产生的一些变化信息，例如日志文件、邮件、打印队列等。4.5 引导过程4.5.1 lilo对于lilo的引导，在RedHat 7.0以后已经有图形界面了。下面就用RedHat 9.0为例进行介绍，如图4-30所示。图4-30在这里还是用上面说过的一个例子作为参考，说明一些问题。注意：由于在高版本的Linux在kde的控制中心有比liloconf更直观的liloconf，所以在文字界面的liloconf已经不再默认安装。现在直接用编辑/etc/lilo.conf的方法来说明lilo启动的选项。boot=/dev/hdamap=/boot/mapinstall=/boot/boot.bprompttimeout=40#lilo界面持续出现的时间，这里的40表示4秒message=/boot/messagelba32 default=linux#设置默认启动的项目为label为linux的选项image=/boot/vmlinuz-2.2.16-22#要启动的linux的内核 label=linux #显示的label为linux read-only root=/dev/hda8#根分区other=/dev/hda1其他的需要启动的非linux的引导所在的分区 label=Windows#这个启动的label改完以上的选项以后，运行lilo，如图4-31所示。reboot然后启动就能看见Windows的选项了，如图4-32所示。 图4-31 图4-32这样，选择Windows就能成功引导Linux了。4.5.2 内核内核映像被解压后，系统在内核控制下完成一系列动作，此时，屏幕显示信息如下：Console: 16 point font, 400 scansConsole: colour VGA+ 80x24, 1 virtual console （max 63）pcibios_init : BIOS32 Service Directory structure at 0x000fad40pcibios_init : BIOS32 Service Directory entry at 0xfb1c0pcibios_init : PCI BIOS revision 2.10 entry at 0xfb1f0Probing PCI hardware.Calibrating delay loop. ok - 233.47 BogoMIPSMemory: 39072k/40942k available （628k kernel code, 384k reserved, 868k data）This processor honours the WP bit even when in supervisor mode. Good.Swansea University Computer Society NET3.034 for Linux 2.0NET3: Unix domain sockets 0.13 for Linux NET3.034.Swansea University Computer Society TCP/IP for NET3.034IP Protocols: ICMP, UDP, TCPChecking 386/387 coupling. Ok, fpu using exception 16 error reporting.Checking hlt instruction. Ok.Linux version 2.0.30 （roots3） （gcc version ） #4 Fri Nov 6 21:18:14 CST 1998Serial driver version 4.13 with no serial options enabledtty00 at 0x03f8 （irq = 4） is a 16440Ahda: FUJITSU MPB3032ATU, 3093MB w/0kB Cache, LBA, CHS=784/128/63hdb: CD-ROM CDU611, ATAPI CDROM driveide0 at 0x1f0-0x1f7,0x3f6 on irq 14Floppy drive（s）: fd0 is 1.44MStarted kswapd v FDC 0 is a post-1991 82077Partition check: hda: hda1 hda2 hda3JAVA Binary support v1.01 for Linux 1.3.98 （C）1996 Brian A. LantzVFS: Mounted root （ext2 filesystem） readonly.Adding Swap: 46444k swap-space （priority -1）ISP16: configuration cdrom interface, version 0.6.ISP16: no cdrom interface found.lp1 at 0x0378, （polling）CSLIP: code copyright 1989 Regents of the University of CaliforniaSLIP: version 0.8.4-NET3.019-NEWTTY-MODULAR （dynamic channels, max=246）.PPP: version 2.2.0 （dynamic channel allocation）PPP Dynamic channel allocation code copyright 1994 Caldera, Inc.PPP line discipline registered.loading device eth0.ne.c:v1.10 9/23/94 Donald Becker （）NE*000 ethercard probe at 0x300: 00 40 04 34 1e 0feth0: NE2000 found at 0x300, using IRQ 3.Linux PCMCIA Card Services 2.9.6Intel PCIC probe: not found.iBCS: socksys registered on character major 30用户在启动后也可在文件/var/log/syslog和/var/log/messages中分别找到这些信息。从以上可知，内核首先进行一系列检测硬件的工作，包括探测显示适配器类型，初始化PCI BIOS，搜索各种PCI设备，然后对CPU速度进行估算，统计系统内存使用的有关信息等。然后再加载网络支持，作磁盘空间限制，检查协处理器，显示内核版本，开始搜索一系列外围硬件设备，包括：串口、软驱、硬盘等，列出这些硬件使用的I/O地址、中断，显示硬盘的型号、容量、参数以及分区情况。最后，以只读方式架设主文件系统，然后启动init程序。4.5.3 init与inittabinit程序一般以可执行文件的方式保存在/sbin目录中（也可能是其他目录），它实际上是一个总控程序，它所完成的工作由/etc/inittab文件的内容所控制，以下是一个典型的inittab文件的内容（Slackware 3.4）。# inittabThis file describes how the INIT process should set up#the system in a certain run-level.# Version: （#）inittab2.0417/04/93MvS# 2.1002/10/94PV# Author: Miquel van Smoorenburg, # Modified by:Patrick J. Volkerding, # Default runlevel.id:3:initdefault:# System initialization （runs when system boots）.si:S:sysinit:/etc/rc.d/rc.S# Script to run when going single user （runlevel 1）.su:1S:wait:/etc/rc.d/rc.K# Script to run when going multi user.rc:2344:wait:/etc/rc.d/rc.M# What to do at the Three Finger Salute.ca:ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t4 -rfn now# Runlevel 0 halts the system.l0:0:wait:/etc/rc.d/rc.0# Runlevel 6 reboots the system.l6:6:wait:/etc/rc.d/rc.6# What to do when power fails （shutdown to single user）.pf:powerfail:/sbin/shutdown -f +4 THE POWER IS FAILING# If power is back before shutdown, cancel the running shutdown.pg:0123446:powerokwait:/sbin/shutdown -c THE POWER IS BACK# If power comes back in single user mode, return to multi user mode.ps:S:powerokwait:/sbin/init 4# The getties in multi user mode on consoles an serial lines.# NOTE NOTE NOTE adjust this to your getty or you will not be# able to login !# Note: for agetty you use linespeed, line.# for getty_ps you use line, linespeed and also use gettydefsc1:1234:respawn:/sbin/agetty 38400 tty1 Linuxc2:1234:respawn:/sbin/agetty 38400 tty2 Linuxc3:1234:respawn:/sbin/agetty 38400 tty3 Linuxc4:1234:respawn:/sbin/agetty 38400 tty4 Linuxc4:1234:respawn:/sbin/agetty 38400 tty4 Linuxc6:12344:respawn:/sbin/agetty 38400 tty6 Linux# Serial lines#s1:12344:respawn:/sbin/agetty 19200 ttyS0 vt100#s2:12344:respawn:/sbin/agetty 19200 ttyS1 vt100# Dialup lines#d1:12344:respawn:/sbin/agetty -mt60 38400,19200,9600,2400,1200 ttyS0 vt100#d2:12344:respawn:/sbin/agetty -mt60 38400,19200,9600,2400,1200 ttyS1 vt100# Runlevel 4 used to be for an X-Window only system, until we discovered# that it throws init into a loop that keeps your load avg at least 1 all # the time. Thus, there is now one getty opened on tty6. Hopefully no one# will notice. ;）# It might not be bad to have one text console anyway, in case something # happens to X.x1:4:wait:/etc/rc.d/rc.4# End of /etc/inittabinittab文件的内容按注释号“#”划分为多个小节。在第一小节中，设定了系统默认运行级别为3。所谓运行级别（runlevel）是用于设定一组预先选定要运行的程序，运行级别可以是06、S或s。在以下每一节中，每一个程序都被赋予一个运行级别，现在默认级别是“3”，那就表示，所有被赋予运行级别“3”的程序将被init激活运行。以下各节每一节都被用“：”分为4栏，分别是：:由14个字符组成，用于区别inittab文件中的每个小节。指定相应的程序属于哪一个运行级别，是运行方式，常见有以下几种：respawn：即“再生”，当相应程序结束运行后，又马上被激活运行。例如，激活终端注册的程序getty。wait：当进入指定的运行级别时，相应程序会被启动，init将一直等到该程序终止才做下一步动作。once：当进入指定的运行级别时，相应程序马上启动。sysinit：相应程序在系统引导时被执行。此时，运行级别将被忽略。Ctrl+Alt+Del：当组合键+被按下时运行指定程序，通常用于重启系统。指定要运行的程序。上例的第二小节说明了系统引导时，应执行/etc/rc.d/rc.S（这实际上是一个shell脚本可执行文件）。这个文件中包含了一系列系统初始化命令，例如：打开交换空间，启动kerneld，用读写方式重新架设主文件系统，加载用于驱动硬件设备的模块（module）等。然后，在默认的运行级别3上的所有程序被依次启动，例如：在第4小节中，设定了运行/etc/rc.d/rc.M，该文件包含了一系列在多用户模式下需要运行的程序。例如：设置主机名、配置网络、启动各种网络守护程序等，并执行/etc/rc.d/rc.local文件（该文件包含了用户指定的需在系统引导时运行的程序清单）中所指定的程序。rc.M运行完毕后，在第8小节中的6个在主机上运行的虚拟控制台被激活。此时主机上的键盘和显示器可被用户作为特别的“终端”来使用，用户可在屏幕上看到提示为：login:此时可进行注册。在6个虚拟控制台之间可以用+或+组合键进行切换（n为1到6），用户注册后，系统将马上运行指定给相应用户的命令解释程序（shell），系统处于交互状态，用户可在屏幕上看到“$”（或“#”）提示符。第3小节用于运行单用户模式，在这种模式下只有