一 Linux操作系统引导过程
1. 引导过程流程图
2. 引导过程
(1) 开机自检
① 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。
② 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
① 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）。
② 总结:运行放在MBR扇区里的启动GRUB引导程序。
(3) GRUB菜单
① 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GRB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。
② Centos 7采用的是GRUB2启动引导器。
③ 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
① 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。
② Centos 7系统中，默认的内核文件位于"/boot/vmlinuz-3.10.0-514.el7.x86_64"。
③ 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
① 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。
② 总结:加载硬件驱动程序，内核把init进程加载到内存中运行
3. 系统初始化进程
(1) init进程
① 由Linux内核加载运行/sbin/init 程序。
② init 进程是系统中的第一个进程 ，是所有进程的父进程。
③ init 进程的 PID 号永远是为1。
(2) Systemd
① Systemd 是Linux 操作系统的一种init 软件
② Centos 7 中采用全新的Systemd 启动方式 ，取代传统的SysVint
③ CentOS 7 中运行的第一个init 进程是 /lib/systemd/systemd
(3) 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 |
注：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。
二 故障表排除
1. 修复MBR扇区故障
(1) 故障原因
① 病毒、木马等造成的破坏
② 不正确的分区操作
(2) 故障现象
① 找不到引导程序，启动中断
② 无法加载操作系统，开机后黑屏
(3) 解决思路
① 提前做好备份文件
② 以光盘安装引导进入急救模式
③ 从备份文件中恢复
(4) 实际操作
① 备份MBR扇区数据到其它磁盘(/dev / sdb1)
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"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sh-4.2#mkdir /backupdir
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
(5) 实际操作
0.添加一块新硬盘
1.idisk命令查看添加硬盘
2.设置磁盘分区
3.格式化为xfs文件类型
4.将磁盘挂载到backup目录下
5.将sda中的512字节复制到backup目录里的mbr.bak
6.利用空字符覆盖sda目录-造成无法开机
7.重启
8.选择急救模式
9.拯救系统
10.重新配置mbr.bak文件
2. 修复GRUB引导故障
(1) 故障原因
MBR中的GRUB引导程序遭到破坏
grub.conf文件丢失、引导配置有误
(2) 故障现象
系统引导停滞，显示"grub>”提示符
(3) 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
(4) 解决方法
/boot/grub/目录下的包是用于启动菜单的背景图片及样式
/boot/grub2/grub.cfg #GRUB配置文件
方法一：手动输入引导命令（笨拙繁琐，不建议使用）
grub> insmod xfs #加载指定的模块到内核
grub> linux16 /vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64 root=UUID=8fd74986- ae66-4ffd-b7d8-a19f2eca7b6f ro rhgb quiet LANG=zh_CN.UTF-8
内核的名字及位置等信息
grub> initrd16 /initramfs-3.10.0-693.el7.x86_64.img #镜像系统文件
grub> boot #引导boot
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。
mkdir /bak
mount /dev/sdb1 /bak
dd if=/dev/sda of=/bak/grub.bak bs=446 count=1
模拟对MRB中的GRUB引导程序的破坏，但并不破坏分区表
dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=446 count=1
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/grub.bak of=/dev/sda
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
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
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
bash-4.2# grub2-install /dev/sda
重新构建GRUB菜单的配置文件
bash-4.2# grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
退出chroot 环境，并重启
bash-4.2# exit
sh-4.2# reboot
方法三 实际操作
1.通过删除grub文件无法开机
2.将cd-rom打开方式排在第一位
3.选择急救模式
4.拯救系统
5.重新配置grub
16.启动模式更回去
3. 遗忘root用户密码
(1) 进入急救模式，加载系统镜像，切换到系统根环境
① sh-4.2# chroot /mnt/sysimage
(2) 重设root用户密码
① bash-4.2# passwd root
(3) 实际操作
1.更改启动项
2.cd-rom进入系统
3.急救模式
4.拯救系统
5.重新设置密码