进不了系统不要怕，看懂Linux系统引导分分钟搞定！
Linux引导过程与服务控制
- 一、Linux操作系统引导过程
- 1.1 引导过程图解
- 1.2 引导过程详解
- 1.3 系统初始化进程
- 1.4 Systemd 单元类型
- 1.5 运行级别所对应的Systemd 目标
- 二、排除启动类故障
- 2.1 修复MBR扇区故障
- · 故障原因
- · 故障现象
- · 解决思路
- · 实验：修复MBR扇区的具体步骤
- 2.2 修复GRUB引导故障
- · 故障原因
- · 故障现象
- · 解决思路
- · 实验：修复GRUB引导故障的具体步骤
- 方法一：手动修复
- 方法二：进入急救模式，恢复GRUB引导程序
- 方法三：引导界面进入急救模式，重建GRUB菜单配置文件
- 2.3 遗忘root用户密码
- · 故障原因
- · 故障现象
- · 解决思路
- · 实验：遗忘root用户密码并重设的具体步骤
- 三、服务控制及切换运行级别
- 3.1 系统服务控制
- 3.1.1 格式
- 3.1.2 控制类型
- 3.1.3 实例：查看network状态
- 3.2 查看运行级别
- 3.2.1 runlevel 命令
- 3.2.2 systemctl 命令
- 3.3 临时切换运行级别
- 3.3.1 init 命令
- 3.3.2 systemctl 命令
- 3.4 设置永久运行级别
- 方法一：
- 方法二：
- 四、优化Linux启动过程（开机自启）
- 4.1 ntsysv工具
- 4.2 systemctl/ chkconfig工具
一、Linux操作系统引导过程
1.1 引导过程图解
1.2 引导过程详解
- 开机自检：检测出第一个能够引导系统的设备，比如硬盘或者光驱。
服务器主机开机以后，将根据主板BIOS中的设置对CPU、内存、显卡、键盘等设备进行初步检测，检测成功后根据预设的启动顺序移交系统控制权，大多时候会移交给本机硬盘，因为操作系统一般都是装在硬盘内。 - MBR 引导：运行放在MBR扇区里的启动GRUB引导程序。
当从本机硬盘中启动系统时，首先根据硬盘第一个扇区中MBR（主引导记录）的设置，将系统控制权传递给包含操作系统引导文件的分区；或者直接根据MBR记录中的引导信息调用启动菜单。例如：GRUB等 - GRUB 菜单：GRUB引导程序通过读取GRUB配置文件/boot/grub2/grub.cfg，来获取内核和镜像文件系统的设置以及路径位置。
对于Linux操作系统来说，GRUB（统一启动加载器）是使用最为广泛的多系统引导器程序，系统控制权传递给FRUB以后，将会显示启动菜单给用户选择，并根据所选项（或采用默认值）加载Linux内核文件，然后将系统控制权转交给内核。
（CentOS 7采用的是GRUB2启动引导器） - 加载Linux内核：把内核和镜像文件系统加载到内存中。
Linux内核是一个预先编译好的特殊二进制文件，介于各自硬件资源与系统程序之间，复制资源分配与调度，内核接过系统控制权以后，将完全掌控整个Linux操作系统的运行过程。
（CentOS 7系统中，默认的内核文件位于“/boot/vmlinuz-3.10.0-514.e17.x86_64”） - init 进程初始化：加载硬件驱动程序，内核把init进程加载到内存中运行。
为了完成进一步的系统引导过程，Linux内核首先将系统中的“/sbin/init”程序加载到内存中运行（运行中的程序称为进程），init进程负责完成整个系统的初始化，最后等待用户进行登录。
1.3 系统初始化进程
init 进程
- 由Linux内核加载运行/sbin/init程序；
- init进程是系统中第一个进程，是所有进程的父进程；
- init进程的PID（进程标记）号永远为1.
Systemd
- Systemd是Linux操作系统的一种init软件；
- CentOS 7中采用权限的Systemd（并行启动服务进程）启动方式，取代传统的SysVinit(串行执行shell脚本启动服务)；
- CentOS 7中运行的第一个 init进程是/lib/systemd/systemd
1.4 Systemd 单元类型
| 单元类型 | 扩展名 | 说明 |
|---|---|---|
| Service | . service | 描述一个系统服务 |
| Socket | .socket | 描述一个进程间通信的套接字 |
| Device | .device | 描述一个内核识别的设备文件 |
| Mount | .mount | 描述一个文件系统的挂载点 |
| utomount | .automount | 描述一个文件系统的自动挂载点 |
| Swap | .swap | 描述一个内存交换设备或交换文件 |
| Path | .path | 描述一个文件系统中文件或目录 |
| Timer | .timer | 描述一个定时器(用于实现类似cron的调度任务) |
| Snapshot | .snapshot | 用于保存一个systemd的状态 |
| Scope | .scope | 使用systemd的总线接口以编程的方式创建外部进程 |
| Slice | .slice | 描述居于Cgroup的一-组通过层次组织的管理系统进程 |
| Target | .target | 描述一组systemd的单元 |
1.5 运行级别所对应的Systemd 目标
| 运行级别 | Systemd的target | 说明 |
|---|---|---|
| 0 | target | 关机状态，使用该级别时将会关闭主机 |
| 1 | rescue.target | 单用户模式，不需要密码验证即可登录系统，多用于系统维护 |
| 2 | multi-user.target | 用户定义/域特定运行级别。默认等同于3 |
| 3 | multi-user.target | 字符界面的完整多用户模式，大多数服务器主机运行在此级别 |
| 4 | multi-user.target | 用户定义/域特定运行级别。默认等同于3 |
| 5 | graphical.target | 图形界面的多用户模式，提供了图形桌面操作环境 |
| 6 | reboot.target | 重新启动，使用该级别时将会重启主机 |
二、排除启动类故障
2.1 修复MBR扇区故障
· 故障原因
- 病毒、木马的等造成的破坏；
- 不正确的分区操作、磁盘读写误操作等。
· 故障现象
- 找不到引导程序，启动中断；
- 无法加载操作系统，开机后黑屏。
· 解决思路
- 准备添加另一块硬盘作为备份；
- 应提前做好备份文件；（MBR位于第一块硬盘的第一个物理扇区处，总共512字节）
- 以安装光盘引导进入急救模式；
- 从备份文件中恢复。
· 实验：修复MBR扇区的具体步骤
添加新硬盘并进行分区、格式化然后挂载。
具体步骤可以参考此篇博客第三段：磁盘管理的检测并确认新硬盘
对磁盘进行分区格式化：
新建目录，挂载磁盘并查看
备份MBR扇区数据到其他磁盘
模拟破损的MBR引导扇区
引导界面进入急救模式，恢复MBR扇区数据
重启后发现无法正常进入系统了，选择第三项进入急救模式
2.2 修复GRUB引导故障
· 故障原因
- MBR中的GRUB引导程序（1-446字节）遭到破坏
- grub.cfg文件丢失，引导配置有误，文件位置
/boot/grub2/grup.cfg
· 故障现象
- 系统引导停滞，显示
grub >提示符
· 解决思路
- 1.尝试手动输入引导命令修复（不推荐）
- 2.进入急救模式，重写或者从备份中恢复grub.cfg
- 3.急救模式向MBR扇区中重建grub程序
· 实验：修复GRUB引导故障的具体步骤
方法一：手动修复
在页面中的grub >后面输入下列引导命令即可。
grub> insmod xfs
grub> linux16 /vmlinuz-0-rescue-73d7ede256a74b0e975e69f22d862090 root=UUID=d069b243-6623-4983-8d61-3ec6956a4f2b ro rhgb quiet
grub> initrd16 /initramfs-0-rescue-73d7ede256a74b0e975e69f22d862090.img
grub> boot
方法二：进入急救模式，恢复GRUB引导程序
MBR位于第一块硬盘( /dev/sda)的第一个物理扇区处，总共512字节， 前446字节是主引导记录，分区表保存在MBR扇区中的第447-510字节中。
此方法跟修复MBR基本一致，只是备份的数据只需要446字节就可以，将bs=512修改为bs=446即可，这里我写一下大致步骤，就不详细贴图了。
1.创建新目录用以挂载备份磁盘，备份GRUB引导程序
[root@cheng0307 ~]# mkdir /bak
[root@cheng0307 ~]# mount /dev/sdb1 /bak/
[root@cheng0307 ~]# dd if=/dev/sda of=/bak/grup.bak bs=446 count=12.模拟对MBR中的GRUB引导程序的破坏，但不破坏分区表
[root@cheng0307 ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=446 count=13.引导界面进入急救模式，从备份文件中恢复GRUB引导程序
sh-4.2# mkdir /backupdir
sh-4.2# mount /dev/sdb1 /backupdir
sh-4.2# dd if=backupdir/grup.bak of=/dev/sda bs=446 count=1
sh-4.2# exit
方法三：引导界面进入急救模式，重建GRUB菜单配置文件
模拟GRUB菜单配置文件丢失情况；
进入急救模式，加载光盘镜像，切换到系统根目录；
进入急救模式的方式一：
进入急救模式的方式二（修改启动项后记得修改回来）：
选择1 继续执行下一步
重新将GRUB引导程序安装到第一块磁盘
/dev/sda的MBR扇区，如果多个分区可忽略；然后重新构建GRUB菜单的配置文件；重新修改系统启动项为硬盘后重启即可
2.3 遗忘root用户密码
· 故障原因
- 遗忘root用户的密码
· 故障现象
- 无法进行需要root权限的管理操作；
- 若没有其他可用账号，将无法登陆操作系统。
· 解决思路
- 进入急救模式，重设密码即可。
· 实验：遗忘root用户密码并重设的具体步骤
第一步：重新虚拟机进入急救模式
第二步：选择1 继续执行下一步
第三步：重新新密码
三、服务控制及切换运行级别
3.1 系统服务控制
3.1.1 格式
Systemctl 控制类型 服务名称
3.1.2 控制类型
- start ：启动
- stop ：停止
- restart ：重新启动
- reload ：重新加载
- status ： 查看服务状态
3.1.3 实例：查看network状态
3.2 查看运行级别
3.2.1 runlevel 命令
只能查看切换运行级别与当前运行级别（N代表没有切换过运行级别）
3.2.2 systemctl 命令
systemctl get-default
可以查看到默认的运行级别
3.3 临时切换运行级别
3.3.1 init 命令
init命令参数是运行级别所对应的数字。
3.3.2 systemctl 命令
systemctl的命令参数是具体的target。
3.4 设置永久运行级别
方法一：
systemctl set-default multi-user.target
方法二：
ln -sf /lib/systemd/system/multi-user.target /etc/systemd/system/default.target
四、优化Linux启动过程（开机自启）
4.1 ntsysv工具
- 提供一个交互式、可视化窗口
- 可以在字符终端运行
- 便于集中管理多个服务
- 用于控制服务是否开机自启动
4.2 systemctl/ chkconfig工具
- 不提供交互式、可视化窗口
- 管理单个服务效率更高
systemctl常用命令：
1.查看系统服务的启动状态
[root@cheng0307 ~]# systemctl set-default multi-user.target 2.设置系统服务的启动状态
[root@cheng0307 ~]# systemctl disable firewalld.service #关闭自启动
[root@cheng0307 ~]# systemctl enable firewalld.service #开启自启动
chkconfig常用命令：
1. 显示当前服务
[root@cheng0307 ~]# chkconfig --list2. 添加服务
[root@cheng0307 ~]# chkconfig --add nginx
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