手把手帶你自制Linux系統之三 添加關機重啓及用戶登錄功能

手把手帶你自制Linux系統之三 添加關機重啓及用戶登錄功能

本章，要做的主要工作是爲Mini Linux添加關機、重啓功能及用戶登錄功能。

打開虛擬機中CentOS_5.5作爲工作機，完成如下步驟：

1. 精簡initrd文件 

上一章使用的initrd是直接從/boot/目錄下拷貝的，沒有做任何修改，這樣做雖然比較簡單，但會導致我們的MiniLinux體積比較大，啓動速度慢等問題。這裏對initrd文件進行一次精簡。

initrd文件本身是一個gzip壓縮文件

[root@localhost ~]# file /boot/initrd-2.6.18-164.el5.img
/boot/initrd-2.6.18-164.el5.img: gzip compressed data, from Unix, last modified: Thu Jul 23 18:46:14 2015, max compression

使用gzip解壓initrd-2.6.18-164.el5.img文件，會得到initrd-2.6.18-164.el5.img

cp /boot/initrd-2.6.18-164.el5.img /boot/initrd-2.6.18-164.el5.img.gz
gzip -d initrd-2.6.18-164.el5.img.gz

得到的initrd-2.6.18-164.el5.img文件是一個cpio歸檔文件。

[root@localhost ~]# file initrd-2.6.18-164.el5.img
initrd-2.6.18-164.el5.img: ASCII cpio archive (SVR4 with no CRC)

使用cpio命令對它進行解歸檔 操作

cd /root
mkdir tmp
cd tmp
cpio -id < ../initrd-2.6.18-164.el5.img 

上面的gzip解壓縮和cpio解歸檔操作可以合併爲一條命令，做到一步到位 

cd /root
mkdir tmp
cd tmp
zcat /root/initrd-2.6.18-*.img.gz | cpio -id

編輯initrd中的init文件

vi init

註釋掉一些用不到的行：

#!/bin/nash

mount -t proc /proc /proc
setquiet
echo Mounting proc filesystem
echo Mounting sysfs filesystem
mount -t sysfs /sys /sys
echo Creating /dev
mount -o mode=0755 -t tmpfs /dev /dev
mkdir /dev/pts
mount -t devpts -o gid=5,mode=620 /dev/pts /dev/pts
mkdir /dev/shm
mkdir /dev/mapper
echo Creating initial device nodes
mknod /dev/null c 1 3
mknod /dev/zero c 1 5
mknod /dev/urandom c 1 9
mknod /dev/systty c 4 0
mknod /dev/tty c 5 0
mknod /dev/console c 5 1
mknod /dev/ptmx c 5 2
mknod /dev/rtc c 10 135
mknod /dev/tty0 c 4 0
mknod /dev/tty1 c 4 1
mknod /dev/tty2 c 4 2
mknod /dev/tty3 c 4 3
mknod /dev/tty4 c 4 4
mknod /dev/tty5 c 4 5
mknod /dev/tty6 c 4 6
mknod /dev/tty7 c 4 7
mknod /dev/tty8 c 4 8
mknod /dev/tty9 c 4 9
mknod /dev/tty10 c 4 10
mknod /dev/tty11 c 4 11
mknod /dev/tty12 c 4 12
mknod /dev/ttyS0 c 4 64
mknod /dev/ttyS1 c 4 65
mknod /dev/ttyS2 c 4 66
mknod /dev/ttyS3 c 4 67
echo Setting up hotplug.
hotplug
echo Creating block device nodes.
mkblkdevs
##echo "Loading ehci-hcd.ko module"
#insmod /lib/ehci-hcd.ko 
#echo "Loading ohci-hcd.ko module"
#insmod /lib/ohci-hcd.ko 
#echo "Loading uhci-hcd.ko module"
#insmod /lib/uhci-hcd.ko 
#mount -t usbfs /proc/bus/usb /proc/bus/usb
echo "Loading jbd.ko module"
insmod /lib/jbd.ko 
echo "Loading ext3.ko module"
insmod /lib/ext3.ko 
#echo "Loading scsi_mod.ko module"
#insmod /lib/scsi_mod.ko 
#echo "Loading sd_mod.ko module"
#insmod /lib/sd_mod.ko 
#echo "Loading scsi_transport_spi.ko module"
#insmod /lib/scsi_transport_spi.ko 
#echo "Loading mptbase.ko module"
#insmod /lib/mptbase.ko 
#echo "Loading mptscsih.ko module"
#insmod /lib/mptscsih.ko 
#echo "Loading mptspi.ko module"
#insmod /lib/mptspi.ko 
#echo "Loading libata.ko module"
#insmod /lib/libata.ko 
#echo "Loading ata_piix.ko module"
#insmod /lib/ata_piix.ko 
#echo "Loading dm-mod.ko module"
#insmod /lib/dm-mod.ko 
#echo "Loading dm-log.ko module"
#insmod /lib/dm-log.ko 
#echo "Loading dm-mirror.ko module"
#insmod /lib/dm-mirror.ko 
#echo "Loading dm-zero.ko module"
#insmod /lib/dm-zero.ko 
#echo "Loading dm-snapshot.ko module"
#insmod /lib/dm-snapshot.ko 
#echo "Loading dm-mem-cache.ko module"
#insmod /lib/dm-mem-cache.ko 
#echo "Loading dm-region_hash.ko module"
#insmod /lib/dm-region_hash.ko 
#echo "Loading dm-message.ko module"
#insmod /lib/dm-message.ko 
#echo "Loading dm-raid45.ko module"
#insmod /lib/dm-raid45.ko 
#echo Waiting for driver initialization.
#stabilized --hash --interval 1000 /proc/scsi/scsi
mkblkdevs
#echo Scanning and configuring dmraid supported devices
#echo Scanning logical volumes
#lvm vgscan --ignorelockingfailure
#echo Activating logical volumes
#lvm vgchange -ay --ignorelockingfailure  VolGroup00
#resume /dev/VolGroup00/LogVol01
echo Creating root device.
mkrootdev -t ext3 -o defaults,ro /dev/VolGroup00/LogVol00
echo Mounting root filesystem.
mount /sysroot
echo Setting up other filesystems.
setuproot
echo Switching to new root and running init.
switchroot

刪除lib下沒用到的內核模塊

刪除/mnt/boot/initrd.img，並將/root/tmp下所有文件打包壓縮爲initrd.img，放在/mnt/boot/下 

rm /mnt/boot/initrd.img
find . | cpio -H newc  --quiet -o | gzip -9 > /mnt/boot/initrd.img

2. 拷貝命令腳本

上一章拷貝命令到Mini Linux系統時，需要把該命令依賴的動態鏈接庫一併拷貝，做法是使用ldd命令查看命令，得到依賴庫列表後，手動一個一個複製這些庫文件。這樣做不僅效率低，而且容易出錯，命令較少時還好，一旦命令增多，缺點會非常明顯。所以在開始本章內容前，完成一個腳本工具 - bincp.sh，用來拷貝命令及其依賴的動態鏈接庫。腳本內容如下：

#!/bin/bash
#
DEST=/mnt/sysroot
libcp() {
  LIBPATH=${1%/*}
  [ ! -d $DEST$LIBPATH ] && mkdir -p $DEST$LIBPATH
  [ ! -e $DEST${1} ] && cp $1 $DEST$LIBPATH && echo "copy lib $1 finished."
}
 
bincp() {
  CMDPATH=${1%/*}
  [ ! -d $DEST$CMDPATH ] && mkdir -p $DEST$CMDPATH
  [ ! -e $DEST${1} ] && cp $1 $DEST$CMDPATH
 
  for LIB in  `ldd $1 | grep -o "/.*lib\(64\)\{0,1\}/[^[:space:]]\{1,\}"`; do
    libcp $LIB
  done
}
 
read -p "Your command: " CMD
until [ $CMD == 'q' ]; do
   ! which $CMD &> /dev/null && echo "Wrong command" && read -p "Input again:" CMD && continue
  COMMAND=` which $CMD | grep -v "^alias" | grep -o "[^[:space:]]\{1,\}"`
  bincp $COMMAND
  echo "copy $COMMAND finished."
  read -p "Continue: " CMD
done

有了這個腳本我們就可以輕鬆的拷貝命令呢，把一些常用的命令拷貝過去吧。

使用bincp.sh拷貝：ls, cd, cat, pwd 

3. 添加rc腳本

運行級別的原理：

1). 在目錄/etc/rc.d/init.d下有許多服務器腳本程序

2). 在/etc/rc.d下有7個名爲rcN.d的目錄，對應系統的7個運行級別

3). rcN.d目錄下都是一些符號鏈接文件，這些鏈接文件都指向init.d目錄下的service腳本文件，命名規則爲K+nn+服務名或S+nn+服務名，其中nn爲兩位數字

4). 系統會根據指定的運行級別進入對應的rcN.d目錄，並按照文件名順序檢索目錄下的鏈接文件

    對於以K開頭的文件，系統將終止對應的服務

    對於以S開頭的文件，系統將啓動對應的服務

rc腳本所負責的正是原理4) 中服務的終止和啓動。下面與一個簡化版的rc腳本

vi /mnt/sysroot/etc/rc.d/rc

內容如下：

#!/bin/bash
#
runlevel=$1
for i in /etc/rc.d/rc$runlevel.d/K*; do
    $i stop
done
for i in /etc/rc.d/rc$runlevel.d/S*; do
    $i start
done

加上可執行權限：

chmod +x rc

修改inittab，指定在0和6運行級別時調用rc腳本，並且將運行級別作爲參數。

vi etc/inittab

添加如下兩行：

l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6

4. 添加關機重啓功能

        shutdown命令被調用後會向所有運行中的程序發送SIGTEAM信號，告訴它們系統即將關閉。這個非常有用，比如vi在接收到SIGTEAM信號後可以及時保存正在編輯的文件。然後shutdown會發送信號給init進程，請求切換運行級別，0級別用來關閉系統，使用-h參數指定。6級別用來重啓系統，使用-r參數指定。

根據運行級別的原理，0級別會在/etc/rc.d/rc0.d下檢索並執行服務腳本文件，6級別對應的是/etc/rc.d/rc6.d。

rc0.d下的S01halt和rd6.d下的S01reboot鏈接同時指向/etc/rc.d/init.d/halt文件。

然後在halt文件中會調用halt或reboot命令，才能做到真正的關機和重啓操作。

那麼常用的關機重啓命令還有halt, reboot，這三個命令有什麼關係呢？

原來halt和reboot命令在運行級別不爲0或6時執行，會被替換爲shutdown -h或shutdown -r。運行級別爲0或6時則不會被替換。

也就是說正常運行級別下，reboot和halt都要藉助shutdown命令。

利用上面的bincp.sh複製這3個命令

shutdown，halt，reboot

完成halt

mkdir /mnt/sysroot/etc/rc.d/init.d/
vi /mnt/sysroot/etc/rc.d/init.d/halt

內容：

#!/bin/bash
case $0 in
    *halt)  
    COMMAND="/sbin/halt -p"
    ;;  
    *reboot)  
    COMMAND="/sbin/reboot"
    ;;  
    *)  
    echo echo "$0: call me as 'halt' or 'reboot' please!"
    ;;  
esac
exec $COMMAND

增加可執行權限：

chmod +x  /mnt/sysroot/etc/rc.d/init.d/halt

創建0和6級別對應的rcN.d目錄，並且創建halt文件的鏈接

cd /mnt/sysroot/etc/rc.d/
mkdir rc0.d rc6.d
cd rc0.d
ln -s ../init.d/halt S01halt
cd rc6.d
ln -s ../init.d/halt S01reboot

5. 添加用戶登陸驗證功能

/bin/login: 依賴PAM，PAM過於複雜，這裏我們繞過PAM，實現不基於PAM的認證。

需要重新編譯login，生成一個不依賴PAM的login程序。

ldd 查看重新編譯的login所依賴的庫文件，

[root@localhost bin]# ldd login
linux-gate.so.1 =>  (0xffffe000)
libcrypt.so.1 => /lib/libcrypt.so.1 (0x0040d000)                 
libm.so.6 => /lib/libm.so.6 (0xf7edf000)
libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x002b1000)
/lib/ld-linux.so.2 (0x00293000)

複製這些庫

cp /lib/libcrypt.so.1 /mnt/sysroot/lib/libcrypt.so.1
cp /lib/ /lib/libm.so.6  /mnt/sysroot/lib/libm.so.6 
cp /lib/ /lib/libc.so.6   /mnt/sysroot/lib/libc.so.6

login程序需要藉助nsswitch（Network Service Switch）來找到賬號密碼應該在什麼地方, nsswitch的配置文件/etc/nsswitch.conf中定義了服務搜索順序。

複製nss依賴庫：

cp -d /lib/libnss_files* /mnt/sysroot/lib/
cp -d /usr/lib/libnss3.so /usr/lib/libnssckbi.so /usr/lib/libnssutil3.so /mnt/sysroot/usr/lib/

拷貝並編輯nsswitch.conf文件

cp /etc/nsswitch.conf /mnt/sysroot/etc/
vi /mnt/sysroot/etc/nsswitch.conf

保留下面這4行即可

 33 passwd:     files
 34 shadow:     files
 35 group:      files
 38 hosts:      files dns</span>

添加passwd, shadow, gourp這3個文件

grep "^root\>" /etc/passwd > /mnt/sysroot/etc/passwd
grep "^root\>" /etc/shadow> /mnt/sysroot/etc/shadow
grep "^root\>" /etc/group> /mnt/sysroot/etc/group

修改inittab文件，

vi /mnt/sysroot/etc/inittab

指定2345運行級別時啓動mingetty，mingetty會調用/bin/login驗證用戶：

1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2

移植命令：mingetty

去掉/mnt/sysroot/etc/rc.d/rc.sysinit中的/bin/bash，僅保留：

#!/bin/bash
echo -e "\tWelcome to \033[31mMy MiniLinux\033[0m."

添加終端提示符

vi /mnt/sysroot/root/.bash_profile

添加內容

export PS1='[\u@\h \W]\\$ '

其中\u等符號會分別被替換

\u - user，用戶名

\h - hostname，主機名

\W - current path，當前路徑

\\$ - 提示符，root 爲#，其它爲$

6. 測試

掛起正在使用的工作機，切換到虛擬機中MiniLinux，並開機，過幾秒後出現login提示符，使用root賬戶登錄(密碼同工作機中root密碼)後如圖所示，說明前面的幾步都是沒有問題的：

7. 總結

本章爲MiniLinux添加了關機重啓功能，終於可以使用命令進行關機和重啓，而不是點擊vmware中的按鈕。用戶登錄驗證的添加，只有拿到用戶密碼纔可以使用MiniLinux，增強了系統的安全性。一些常用命令的添加增加了它的實用性。但是，現在的系統只能看，不能動，因爲文件系統是以只讀方式掛載的，一切對文件系統的寫操作都是不允許的，下一章將要解決的就是這個問題。