引导过程与服务控制
Linux操作系统引导过程
引导过程总览
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:检查硬件设备，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–个预先编译好的特殊二二进制文件，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.e17.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
系统初始化进程
init进程
- 由Linux内核加载运行/sbin/init程序
- oinit进程是系统中第一个进程， 是所有进程的父进程
- oinit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
●CentOS7中采用全新的Systemd（并行启动）启动方式，取代传统的SysVinit（串行服务与shell脚本启动）
●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 | 描述一个系统服务 |
| Socket | .socket | 描述一一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 |
| Automount | .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 |
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 |
等级切换
init 0 systemctl isolate poweroff. target systemctl poweroff poweroff 关机
init 1 systemctl isolate rescue . target 切换单用户模式
init 3 systemctl isolate multi -user. target 切换字符界面多用户模式
init 5 systemctl isolate graphical. target 切换图形界面多用户模式
init 6 systemctl isolate reboot. target systemctl reboot 重启
排除启动类故障
修复MBR（硬盘的第一个扇区，512字节）扇区故障
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
- 应提前作好备份文件
- 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)
MBR位于第一块硬盘( /dev/sda)的第- - 个物理扇区处，总共512字节
mkdir /backup
mount /dev/sdb1 /backup
dd if=/dev/sda of=/backup/mbr .bak bs=512 count=1
2.模拟破坏MBR引导扇区
dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1
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"Troubleshoot ing"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
sh-4.2# mkdir /backupdi r
sh-4.2# mount /dev/ sdb1 /backupdir #挂载带有备份文件的分区
sh-4.2# dd if=/backupdir/mbr .bak of=/dev/sda #恢复备份数据
sh-4.2# exit #执行exit命令退出临时Shell环境，系统将会自动重启
修复GRUB（446字节）引导故障
故障原因
MBR中的GRUB弓|导程序遭到破坏
grub.conf文件丢失、引导配置有误
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
- 进入急救模式，重写或者从备份中恢复grub.conf
- 向MBR扇区中重建grub程序
修复GRUB引导故障
方法：引导界面进入急救模式，重建GRUB菜单配置文件
rm -rf /boot/grub2/grub.cfg
#进入急救模式，加载光盘镜像，切换到系统根环境
注：重启时，在读条的时候把鼠标点回模拟机然后按esc键进入“Boot”菜单页面
sh-4.2# chroot /mnt/ sysimage
#重新将GRUB引导程序安装到第一块硬盘 ( /dev/sda)的MRB扇区，如果有多个分区可省略
bash-4.2# grub2- install /dev/ sda 注：如果有多个分区可能导致系统进不去（慎用）
#重新构建GRUB菜单的配置文件
bash-4.2# grub2 -mkconfig -0 /boot/grub2/ grub.cfg
#退出 chront 环境，并重启
bash-4.2# exit
sh-4.2# reboot
f10重启
遗忘root密码
故障原因
- 遗忘root用户密码
故障现象
- 无法进行需要root权限的管理操作
- 若没有其他账号可用，将无法登陆系统
解决思路
- 进入急救模式，重设密码
示例
- 进入急救模式更改密码
系统服务控制及切换运行级别
系统服务控制
系统服务控制
systemctl 控制类型 服务名称
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
Linux系统的运行级别
查看运行模式
runlevel命令：查看当前运行级别和上一次运行级别
systemctl工具：查看默认运行级别
临时切换运行级别
init命令：init命令参数是运行级别所对应的数字
systemctl工具：systemctl的命令参数是具体的target
设置永久运行级别
ln -sf /lib/systemd/ system/ multi-user . target /etc/systemd/ system/ de fault. target
或
systemctl set-default multi-user . target
start：也是开机自启动
is-active:开机不自启
systemctl enable --now firewalld #开启服务并开机自启动
systemctl status firewalld #关闭服务并取消开机自启
注：以上命令设置完成后关机重启
优化启动过程
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
注：上下键选择光标；空格键选择开启或取消（*代表选上）；tab键切换选项
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
扩展知识
永久修改主机名
hostnamectl set-hostname newname
查看主机名的状态
hostnamectl status
设置系统语言为中文
localectl set-locale LANG=zh_CN.utf8
查看当前系统使用的语言
localectl [status]