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一、Linux 操作系统的引导过程
1．开机自检
当服务器开机时，会进行开机自检，检测硬件设备比如CPU、内存、显卡、键盘等设备是否有故障，无故障便会根据预设的开机启动顺序，移交系统控制权，正常情况下为本机硬盘。
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）。
MBR大小为512字节，存放预启动信息，分区表等信息。
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。
GRUB是MBR程序的前446字节。
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”。
5．init 进程初始化
内核被加载后，第一个运行的程序就是“/sbin/init”（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。
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，是所有进程的父进程
- init 进程是系统中第一个进程，是所有进程的父进程
2、Systemd
- Systemd是Linux操作系统的一种 init 软件
- CentOS7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
传统sysvinit和systemd的对比
| 名称 | 启动方式 | 效率 | 启动速度 |
|---|---|---|---|
| 传统sysvinit | 依赖于串行执行 Shell 脚本启动服务 (各个文件间有依赖关系,按依赖关系启动，分先后顺序) |
所有服务都启动，导致效率低下 | 系统启动速度较慢 |
| systemd | 将更多的服务进程并行启动 （先忽略依赖关系，同时启动，待相应的依赖软件启动后，在建立依赖关系） |
提供按需启动服务的能力，使得启动更少进程，效率高 | 系统启动速度快 |
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(IP端口) |
| 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 |
| Targe | .target | 描述一组systemd的单元 |
- 最主要的三个单元类型为Service、Socket和Targe，其他的也要求看到能知道什么意思。
- 这些单元类型以后缀的形式附在资源名后面，如网络服务 network.service。
4、运行级别所对应的Systemd目标
| init运行级别 | systemd的target | 说明 | |
|---|---|---|---|
| 0 | target | 关机状态，使用该级别时会关闭主机 | |
| 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，相对于3，没有网络 | |
| 3 | multi-user.target | 字符界面的完整用户模式，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，在centos6中默认不使用，做保留，到centos7中等同于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，使用该级别时将会正常关闭并重启主机 |
使用较多的是0、3、5、6，3用于服务器，5用于个人，系统维护使用1,比较之上的级别2和4用的非常少。
三、排除启动类故障
1）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
2）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
3）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