安裝 CentOS 后的系統配置及軟件安裝備忘

1 Linux 自舉過程

1.1 啟動第一步(加載BIOS)

當你打開計算機電源，計算機會首先加載BIOS信息，BIOS信息是如此的重要，以至於計算機必須在最開始就找到它。這是因為BIOS中包含了CPU的相關信息、設備啟動順序信息、硬盤信息、內存信息、時鍾信息、PnP特性等等。在此之后，計算機心里就有譜了，知道應該去讀取哪個硬件設備了。

1.2 啟動第二步(讀取MBR)

硬盤上第0磁道第一個扇區被稱為MBR，也就是Master Boot Record，即主引導記錄，它的大小是512字節，別看地方不大，可里面卻存放了預啟動信息、分區表信息。

系統找到BIOS所指定的硬盤的MBR后，就會將其復制到0x7c00地址所在的物理內存中。其實被復制到物理內存的內容就是Boot Loader，而具體到你的電腦，那就是lilo或者grub了。

1.3 啟動第三步(Boot Loader / Grup)

Boot Loader 就是在操作系統內核運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序，我們可以初始化硬件設備、建立內存空間的映射圖，從而將系統的軟硬件環境帶到一個合適的狀態，以便為最終調用操作系統內核做好一切准備。

Boot Loader有若干種，其中Grub、lilo和spfdisk是常見的Loader。

我們以grub為例來講解吧，畢竟用lilo和spfdisk的人並不多。

系統讀取內存中的grub配置信息（一般為menu.lst或grub.lst），並依照此配置信息來啟動不同的操作系統。

1.4 啟動第四步(加載內核)

根據grub設定的內核映像所在路徑，系統讀取內存映像，並進行解壓縮操作。此時，屏幕一般會輸出“Uncompressing Linux”的提示。當解壓縮內核完成后，屏幕輸出“OK, booting the kernel”。

系統將解壓后的內核放置在內存之中，並調用start_kernel()函數來啟動一系列的初始化函數並初始化各種設備，完成Linux核心環境的建立。至此，Linux內核已經建立起來了，基於Linux的程序應該可以正常運行了。

1.5 啟動第五步(用戶層init依據inittab文件來設定運行等級)

內核被加載后，第一個運行的程序便是/sbin/init，該文件會讀取/etc/inittab文件，並依據此文件來進行初始化工作。

其實/etc/inittab文件最主要的作用就是設定Linux的運行等級，其設定形式是“:id:5:initdefault:”，這就表明Linux需要運行在等級5上。Linux的運行等級設定如下：

0: 關機
1: 單用戶模式
2：無網絡支持的多用戶模式
3：有網絡支持的多用戶模式
4：保留，未使用
5：有網絡支持有X-Window支持的多用戶模式
6：重新引導系統，即重啟

1.6 啟動第六步(init進程執行rc.sysinit)

在設定了運行等級后，Linux系統執行的第一個用戶層文件就是/etc/rc.d/rc.sysinit腳本程序，它做的工作非常多，包括設定PATH、設定網絡配置（/etc/sysconfig/network）、啟動swap分區、設定/proc等等。如果你有興趣，可以到/etc/rc.d中查看一下rc.sysinit文件，里面的腳本夠你看幾天的。

1.7 啟動第七步(啟動內核模塊)

具體是依據/etc/modules.conf文件或/etc/modules.d目錄下的文件來裝載內核模塊。

1.8 啟動第八步(執行不同運行級別的腳本程序(/etc/rc.d/rc.$RUNLEVEL # $RUNLEVEL為缺省的運行模式))

根據運行級別的不同，系統會運行rc0.d到rc6.d中的相應的腳本程序，來完成相應的初始化工作和啟動相應的服務。

1.9 啟動第九步(執行/etc/rc.d/rc.local)

你如果打開了此文件，里面有一句話，讀過之后，你就會對此命令的作用一目了然：

rc.local就是在一切初始化工作后，Linux留給用戶進行個性化的地方。你可以把你想設置和啟動的東西放到這里。

1.10 啟動第十步(執行/bin/login程序，進入登錄狀態)

此時，系統已經進入到了等待用戶輸入username和password的時候了，你已經可以用自己的帳號登入系統了。

2 Linux 重要目錄說明

根目錄()下一般有如下目錄 * bin 可執行文件目錄

sbin/ 與/bin/目錄一樣放置可執行文件，不過一般是root用戶才用到的可執行文件。
usr/
boot/
etc/
proc/
dev/ 設備文件目錄。
home/ 用戶目錄。
lib/ 或 lib64/ 庫文件目錄。
lost+found/ 回收目錄。
media/
mnt/ 掛載設備對應的設備文件。
opt/
root/ root用戶的用戶目錄。
selinux/
srv/
sys/ 系統目錄。
tmp/ 臨時目錄。該目錄的訪問權限為0777，也就是說任何用戶對該目錄都有全部的訪問權限。
var/

3 Make工具

我們可以利用 Make 工具幫助我們自動完成大部分繁瑣且重復的配置及安裝工作。大致上， Make 程序依如下流程工作：

if target is a leaf then
    return
fi

bExecuteCommand = false
if target isn not exists then
    bExecuteCommand = true
fi

for file in all dependency files; do
    make(file)
    if file is newer than target then
        bExecuteCommand = true
    fi
done

if bExecuteCommand then
    Execute Command
fi

4 操作系統安裝

4.1 安裝鏡像獲取

可從 https://www.centos.org/download/ 下載 CentOS 安裝鏡像。我用的是 CentOS 7。

4.2 操作系統安裝

可選方式有：

DVD光盤安裝
USB安裝
安裝到虛擬機中

4.3 鏡像地址設置

可從 https://www.centos.org/download/mirrors/ 官網上查看有哪些可用的鏡像地址。下面以將鏡像地址設置為阿里雲鏡像來說明設置步驟：

step 1. 備份當鏡像失效時，可重新使用原始鏡像

mv /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo.backup

step 2. 下載新的CentOS-Base.repo 到/etc/yum.repos.d/ 此處用的是阿里雲鏡像

# CentOS 5
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-5.repo
# CentOS 6
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-6.repo
# CentOS 7
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

step 3. 之后運行 yum clean all && yum makecache 生成緩存

另外需要說明的是，很多系統鏡像在安裝完成后默認是沒有開啟網絡功能的，我們需要配置並開啟網絡功能后才能執行此步操作。

5 網絡配置和管理

安裝 CentOS 7 時，選擇了 minimal install 的話，是沒有安裝網絡組件的。所以，ifconfig 之類的命令式沒有的，在配置好網絡功能后可以通過如下命令來安裝網絡組件：

yum install -y net-tools

另外也可以用 ip 命令來替代 ifconfig 使用。

5.1 配置IP地址

目錄/etc/sysconfig/network-scripts下有名為ifcfg-eth0的腳本，它配置了網絡接口eth0的各項屬性

HWADDR=00:0C:29:D4:D9:DD
TYPE=Ethernet
UUID=b9736563-22f5-42d5-9f41-9cd6c3e22683
ONBOOT=yes # 操作系統安裝完成時，該選項默認為no，我們需要手工改為yes才能啟用系統的網絡功能
NM_CONTROLLED=yes
BOOTPROTO=static # 指定IP地址為靜態IP(static)或動態IP(DHCP)
IPADDR=192.168.1.109 # IP地址(BOOTPROTO=static時有效)
NETMASK=255.255.255.0 # 子網掩碼
GATEWAY=192.168.1.1 # 網關

5.2 配置DNS

/etc目錄下有名為resolv.conf的腳本，由它來指定本機的DNS服務器

; generated by /sbin/dhclient-script
nameserver 202.96.128.166
nameserver 202.96.134.133

初始時，該文件為空，所以，如果我們在一開始就將網絡接口配置為 static 方式(見 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-etho0 文件的 BOOTPROTO 選項)，那么，我們還是不能訪問外網。所以，我們可以先將 BOOTPROTO 選項配置為 dhcp，等到我們執行 /etc/init.d/network restart 命令自動生成了 DNS 服務器地址后，再將 BOOTPROTO 改為 static。

5.3 主機名稱配置

vi /etc/sysconfig/network

NETWORKING=yes
HOSTNAME=liuy

5.4 常用命令

5.4.1 /etc/init.d/network restart

若重新配置了IP和DNS可使用該命令使修改生效。

5.4.2 netstat

netstat命令用於顯示網絡連接、路由表和網絡接口的信息，可以讓用戶查看系統當前的網絡連接情況。

network命令各選項所對應的功能：

-a	顯示所有套接字的狀態
-n	打印數字IP地址
-o	顯示關聯進程
-o	打印路由選擇表

5.4.3 traceroute

traceroute命令用於追蹤網絡包的發送路徑。

5.4.4 tcpdump

用於網絡抓包。

6 用戶管理

在安裝好操作系統並配置完網絡地址后，接下來，我們在系統中添加普通用戶。

添加用戶的命令如下：

useradd user

之后為該用戶設置密碼：

passwd user

如果我們需要查看系統下的所有用戶或組信息可用如下命令：

cat /etc/passwd	查看所有用戶信息
cat /etc/group	查看所有組信息

有時候，普通用戶需要臨時做一些超級用戶才有權限做的事情，例如，安裝軟件。我們可以通過賦予普通用戶 sudoer 身份的方式來達到此目的。賦予普通用戶 sudoer 身份只需在 /etc/sudoer 添加一行：

user    ALL=(ALL)    ALL

7 軟件安裝

7.1 版本管理軟件

7.1.1 Git安裝

yum install -y git

7.1.2 將本機的 SSH Key 注冊到 GitHub

具體步驟如下：

step 1. 查看本機是否已有 SSH Keys 如果在目錄 ~/.ssh 下有 id_rsa.pub 文件，則表明本機已有 SSH Keys，此時可以跳過第 2 步。
step 2. 生成新的 SSH Key 輸入如下命令：
```
ssh-keygen -t rsa -b 4096 -C "your_email@example.com"
```
按照提示一步步往下走即可。
step 3. 將 SSH Key 添加到 ssh-agent
```
ssh-add ~/.ssh/id_rsa
```
step 4. 將 SSH Key 添加到你的 GitHub 賬戶

執行完上面的操作我們就可以連接到個人的 GitHub 倉庫了，我們可以先用如下命令測試一下：

ssh -T git@github.com

7.2 編譯器

gcc/g++ 安裝命令：
```
yum install -y gcc gcc-g++
```
clang 早期的 CentOS 版本不能通過 yum 的方式安裝 clang，所以只能通過源碼安裝。通過源碼安裝 clang 比較繁瑣，依賴庫多，編譯也慢。而在 CentOS 7 中我們通過下面的命令就能完成 clang 的安裝：
```
yum install -y clang
```

7.3 Emacs

7.3.1 Emacs安裝

源碼安裝

step 1. 源碼下載 打開鏈接 https://www.gnu.org/software/emacs/history.html ，下載 24.3 的版本。

step 2. 依賴庫安裝 Emacs24.3 所需的依賴庫如下：

yum -y groupinstall "Development Tools"
yum -y install gtk+-devel gtk2-devel
yum -y install libXpm-devel
yum -y install libpng-devel
yum -y install giflib-devel
yum -y install libtiff-devel libjpeg-devel
yum -y install ncurses-devel
yum -y install gpm-devel dbus-devel dbus-glib-devel dbus-python
yum -y install GConf2-devel pkgconfig
yum -y install libXft-devel

step 3. 編譯、安裝 跟大部分 Linux 下開源軟件的源碼安裝步驟一樣：./configure && make && make install

yum 安裝
```
yum install -y emacs
```

7.3.2 Emacs 配置

參見 https://github.com/ruleless/emacscfg

7.4 一鍵安裝

我們可以通過 Make 實現軟件的一鍵安裝，包括 Emacs 的自動配置。下面給出 Makefile 腳本：

.Phony:all
all:software emacsconf

software:
    yum install -y gcc gcc-g++
    yum install -y clang
    yum install -y emacs

emacsconf:
    cd emacscfg && $(MAKE)

觀察到，我們並沒有在 Makefile 中寫入 Git 的安裝腳本。這是因為我們的 Makefile 文件是托管到 GitHub 中的，所以，我們需要先安裝好 Git 之后才能簽出該腳本文件；所以在執行該腳本文件的時候 Git 已安裝到了系統中。

8 用戶自定義配置

8.1 bash腳本

當我們執行命令 la ~ 時，會發下如下幾個文件：

.bash_profile .bash_profile是關聯具體用戶的，它會在相關用戶登錄時被執行。我們可以在該文件中寫入腳本程序來實現個性化配置。另外，使用 source 命令可使變更立即生效。

# .bash_profile

# Get the aliases and functions
if [ -f ~/.bashrc ]; then
        . ~/.bashrc
fi

# User specific environment and startup programs
PATH=$PATH:$HOME/bin:.
export PATH

# ssh start
eval $(ssh-agent -s)
ssh-add ~/.ssh/id_rsa

.bashrc 該文件實際是通過.bash_profile來加載的，主要用於加載系統 /etc/bashrc 腳本以及配置命令別名等。

# .bashrc

# Source global definitions
if [ -f /etc/bashrc ]; then
        . /etc/bashrc
fi

alias ll="ls -ls"
alias la="ls -a"
alias pa="ps -ejf"
alias g="git"

# User specific aliases and functions

.bash_logout
```
# ~/.bash_logout
```
.bash_history 記錄相關用戶的歷史命令。
```
git st
git add -A .
git st
```

8.2 git

用戶目錄下有一個 .gitconfig 文件，我們可以通過修改該文件來實現我們的個性化定制。

8.3 一鍵配置

我們事先定義好個人的配置文件，然后，在 Makefile 寫入安裝程序，跟一鍵配置相關的 Makefile 腳本如下：

.Phony:all
all:conf

conf:
    cp ./bash/.bash_profile ~/
    cp ./bash/.bashrc ~/
    cp ./bash/.bash_logout ~/
    cp ./gitconf/.gitconfig ~/

9 總結

CentOS 是目前生產環境中常用的服務器系統，本文從開發人員角度出發，旨在構建基於 CentOS 7 的開發環境。本文所涉及的各個操作，步驟總結如下：

step 1. 網絡配置。 CentOS 7 在 minimal 模式下安裝完成時默認是關閉了網絡功能的，我們需要將其打開並配置好網絡地址，以便完成接下來的操作。
step 2. yum 鏡像地址設置。 此步驟為可選，但在大陸使用原始的國外鏡像地址貌似有點慢，所以強烈推薦使用國內鏡像。
step 3. 添加普通用戶。 就算是自己用來練習的操作系統也不要總是工作在 root 用戶下，一是可以避免誤操作，二是在生產環境下大部分人都沒有服務器的根用戶密碼。添加了普通用戶之后，我們可以通過遠程工具連接服務器來完成接下來的操作。
step 4. 手工安裝 Git，並將本機的 SSH Key 注冊到 GitHub 上的個人賬戶上。
step 5. 簽出我個人的 CentOS_Conf 倉庫 地址: https://github.com/ruleless/CentOS_Conf ，該倉庫下有我已經寫好的 Makefile 安裝腳本，執行 Make 即可進入自動安裝。

執行完上面的操作之后，我們還需要手工安裝一些必須得通過源碼安裝的軟件。當前主要包括：

GNU Global GNU GLOBAL is a source code tagging system that works the same way across diverse environments, such as Emacs editor, Vi editor, Less viewer, Bash shell, various web browsers, etc.