一、Linux操作系统引导过程
一.引导过程讲解
linux引导过程一般包括以下几个阶段： 开机自检 、 MBR 引导 、GRUB 菜单 、加载Linux内核 、 init 进程初始化
1.开机自检
完成一些系统的完整性检查
搜索、加载并且执行引导程序（boot loader)
它在软盘，CD-ROM或者硬盘上寻找引导程序。你可以在系统启动时按下键盘（通常是F12或者F2，但是因系统而异）来修改启动顺序
一旦引导程序被检测到并且加载到内存，BIOS会将控制权移交给它
因此，简而言之，BISO负责加载并且执行MBR引导程序
服务器主机开机以后，将根据主板 BIOS 中的设置对 CPU（Central Processing Unit， *处理器）、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。
2. MBR引导
它位于启动盘的第一个扇区。通常是/dev/hda，或者/dev/sda
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（Master Boot Record， 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（如 GRUB）。
总结：运行放在MBR扇区里的启动 GRUB引导程序
3.GRUB菜单 系统类型双西雅图 内核文件 默认值
对于 Linux 操作系统来说，GRUB（GRand Unified Bootloader，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 GRUB 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。需要注意的是，CentOS 7 采用的是 GRUB2 启动引导器。
总结：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和路径位置
4. 加载Linux内核 操作系统 调度硬件
Linux 内核是一个预先编译好的特殊二进制文件，介于各种硬件资源与系统程序之间， 负责资源分配与调度。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。在 CentOS 系统中，默认的内核文件位于“/boot/vmlinuz-3.10.0-514.el7.x86_64”。
总结：把内核和镜像文件系统加载到内存中 可以使用
5. init进程初始化 这是linux 系统运行的第一个程序
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 进程负责完成一系列的系统初始化过程，最后等待用户进行登录
总结：加载硬件驱动程序，内核把init进程加载到内存中运行
传统init依赖于串行执行Shell 脚本启动服务，导致效率低下，系统启动速度较慢 排队
systemd能够将更多的服务进程并行启动，并且具有提供按需启动服务的能力，使得启动更少进程，从而提高系统启动速度 大家一起
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
init进程的PID(进程标记)号永远为1
Systemd
systemd时Linux操作系统的一种init软件
CengtOS7中采用全新的Systemd启动方式，取代传统的SysVinit
CentOS7中运行的第一个init进程是/lib/systemd/systemd
Systemd单元类型
| 单元类型 | 扩展名 | 说明 |
|---|---|---|
| Service | . service | 描述─个系统服务 |
| Socket | .socket | 描述—个进程间通信的套接字 |
| Device | .device | 描述—个内核识别的设备文件 |
| Mount | .mount | 描述—个文件系统的挂载点 |
| utomount | .automount | 描述—个文件系统的自动挂载点 |
| Swap | .swap | 描述—个内存交换设备或交换文件 |
| Path | .path | 描述—个文件系统中文件或目录 |
| Timer | .timer | 描述—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（开机，还是关机，还是挂机） |
| Scope | .scope | 使用systemd的总线接口以编程的方式创建外部进程（例如光驱、u盘） |
| 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—组systemd的单元 |
运行级别对应的systemd
| 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.实验
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
实验
1添加硬盘，分区，备份MBR扇区数据
创建文件系统 并挂载
备份硬盘的前512字节 备份MBR
将硬盘的前512字节复制成空字符，破坏MBR
重启后 选第三个
选个第二个
新建bak，挂载到另一块盘
将bak的文件复制到启动盘的前512字节
重启就能进系统了
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
尝试手动输入引导命令修复（不推荐）
进入急救模式，重写或者从备份中恢复grub.cfg
向MBR扇区中重建grub程序
实验
删除grub.cf 文件
进入急救模式
选1
更改环境 重新建立加载sda分区，重新构建grub菜单配置文件
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。
实例
进入急救模式
修改密码