Linux系统引导过程及排除启动故障

一、Linux操作系统引导过程
二、系统初始化进程
1、init进程
2、Systemd
3、Systemd单元类型
三、排除启动类故障
【1】、修复MBR扇区故障(含实验过程)
【2】、修复GRUB引导故障
●方法二:进入急救模式,恢复GRUB引导程序(与MBR 引导扇区类似)
●方法三:引导界面进入急救模式,重建GRUB菜单配置文件
方案三实验
四、遗忘root用户的密码
实验过程

一、Linux操作系统引导过程
1.开机自检
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。
总结:检测出第一个能够引导系统的设备,比如硬盘或者光驱

2.MBR 引导
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(如 GRUB)。
总结:运行放在MBR扇区里的启动GRUB引导程序

3.GRUB 菜单
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。
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
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。
CentOS 7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

5.init 进程初始化
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。
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sysvinit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
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。
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二、系统初始化进程
1、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

2、Systemd
●Systemd是linux操作系统的一种init软件
●CentOS7采用全新的Systemd启动方式,取代传统的SysVinit
●CentOS中运行的第一个init进程是/lib/systemd/systemd
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3、Systemd单元类型

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三、排除启动类故障
【1】、修复MBR扇区故障(含实验过程)
●MBR位于第一块硬盘(/dev/sda)的第一个物理扇区处,总共512字节

●故障原因
病毒、木马等造成的破坏
不正确的分区操作、磁盘读写误操作

●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
应提前做好备份文件
以安装光盘引导进入急救模式
从备份文件中恢复

1.备份MBR 扇区数据到其它磁盘(/dev/sdb1)
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2.模拟破坏MBR引导扇区

 

 

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3.引导界面进入急救模式,从备份文件中恢复MBR 扇区数据
先加载好光盘镜像,重启操作系统,
当出现安装向导界面时,选择“Troubleshooting”选项,
再选择“Rescue a CentOS Linux system”选项,进入急救模式
选择“1”选择 Continue并按 Enter 键继续
再次按 Enter 键后将进入带“sh-4.2#”提示符的 Bash Shell 环境
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 1、首先编辑虚拟机设置,添加一个新硬盘,给它个20G

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 2、然后我们使用fdisk -l查看一下分区情况,发现多了一块/dev/sdb

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 3、fdisk /dev/sdb管理分区,n创建新分区,回车默认创建p主分区,回车默认分区号1,回车默认起始扇区,再回车默认大小,w保存操作并退出

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 4、想使用新创建好的磁盘,需要进行格式化更改文件系统类型xfs,然后在根目录下创建一个目录,用于新磁盘挂载

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 5、挂载好后df -h查看一个挂载列表情况,确认无误后,我们需要将/dev/sda中MBR注引导记录中的内容进行备份,然后再人为制造/dev/sda主引导分区损坏,再进行重启

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 6、使用虚拟机界面,选择急救模式,再选择拯救系统

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 7、进入shell环境后,我们需要创建个目录,让sdb1挂载,这样它里面的那个备份文件就可以使用了,然后我们再将备份文件发送到sda里面就行了,退出就可以自动开机了

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【2】、修复GRUB引导故障

●/boot/grub/目录下的包是用于启动菜单的背景图片及样式

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 ●方法一:手动输入引导命令(笨拙繁琐,不建议使用)

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 ●内核的名字及位置等

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●方法二:进入急救模式,恢复GRUB引导程序(与MBR 引导扇区类似)

●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。

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 ●模拟对MRB中的GRUB引导程序的破坏,但并不破坏分区表

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 ●引导界面进入急救模式,从备份文件中恢复GRUB引导程序

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●方法三:引导界面进入急救模式,重建GRUB菜单配置文件

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 ●进入急救模式,加载光盘镜像,切换到系统根环境

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 ●重新将GRUB引导程序安装到第一块硬盘(/dev/sda)的MRB扇区

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 ●重新构建GRUB菜单的配置文件

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 ●退出chroot 环境,并重启

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四、遗忘root用户的密码

●进入急救模式,加载系统镜像,切换到系统根环境

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 ●重设root用户密码

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实验过程

1、首先我们先重启虚拟机,然后快速点击虚拟机内部,在加载读条时点击按键Esc键进入选择启动项(实在不行,请使用上个案例的直接更改启动项,但是不要忘了修改完成后将启动项修改回来)

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 2、选择光盘启动

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 3、选择急救模式

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4、选择拯救系统

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 5、稍等一会后输入1,并点击两次回车,开始输入命令进入系统根环境,然后更换root用户密码,修改完成后退出并重启

 

 

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 重启后输入新密码就完成了

 

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