一、Linux操作系统引导过程

1.引导过程总览

开机自检 → MBR引导 → GRUB菜单 → 加载内核 → init进程初始化

（BIOS)                             (Kernel)

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（检测出第一个能够引导的设备，比如硬盘或光驱）

2.MBR引导

当从本机硬盘中启动系统时，首先根据硬盘第–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)（运行放在MBR扇区里的启动DRUB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（GRUB引导程序通过读取GRUB配置文件/boot/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”（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（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的能力，使启动更少进程，从而提高系统启动速度

6.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，是所有进程的父进程；

init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

centos 7中采用权限systemd（并行启动服务进程）启动方式，取代传统的sysvinit（串行执行shell脚本启动服务）

CentOS 7中运行的第一个 init进程是 /lib/systemd/systemd

7.systemd 单元类型

8.运行级别所对应的systemd目标

二.排除启动类故障

1.修复MBR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；

从备份文件中恢复

2.实验：修复MBR扇区的具体步骤

添加新硬盘并进行分区、格式化然后挂载

3.对磁盘分区格式化

4.新建目录.挂载磁盘并查看

5.备份MBR扇区数据到其他磁盘

6.模拟破损的MBR为引导扇区

7.引导界面进入急救模式，恢复MBR扇区数据

重启后发现无法进入系统了，选择第三项急救模式

 8.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/grup2/grup.cfg

9.故障现象：系统引导停滞，显示grub》提示符

办法：尝试手动输入引导命令修复（不推荐，输错一个就要重新来过）

进入急救模式，重写或者从备份中恢复grub.cfg

急救模式向MBR扇区中重建grub程序

10.进入急救模式，恢复GRUB引导程序

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。

 .模拟对MBR中的GRUB引导程序的破坏，但不破坏分区表 [root@cheng0307 ~]# 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/grup.bak of=/dev/sda bs=446 count=1
sh-4.2# exit

11.引导界面进入急救模式，重建GRUB菜单配置文件

 1.先删除GRUB菜单配置文件

命令：rm -rf /boot/grub2/grub.cfg

2.进入急救模式，加载光盘镜像，切换系统根环境

命令：chroot /mnt /sysimge

3.重新将GRUB引导程序安装到第一块硬盘（dev/sda)的MBR扇区，如果有多个分区可省略

命令：grub2-install  /dev/sda

4.重新构建GRUB菜单的配置文件

命令：grub2-mkconfig -o /boot /grub2/grub.cfg

5.退出chroot环境，并重启

命令：exit

命令：reboot

12.遗忘root用户密码

1.故障原因：遗忘root用户密码

2.故障现象：无法进行需要root权限的管理操作，若没有其他可以账号，将无法登录系统

3.解决思路：进入急救模式，重设密码

三.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           

四.Linux系统运行级别

查看运行级别

runlenel命令

systemct get-default

runlevel只能查看切换运行级别与当前运行级别

systemct能查看默认的运行级别

临时切换运行级别

init命令

 systemctl工具

init的命令参数是运行级别所对应的数字

systemctl的命令参数是具体的target

多种方法的运行切换:

init 0
systemctl isolate poweroff.target
systemctl poweroff
poweroff

init 1
systemctl isolate rescue.target

init 3
systemctl isolate multi-user.target

init 5
systemctl isolate graphical.target

init 6
systemctl isolate reboot.target
systemctl reboot
reboot

设置永久运行级别

创建软连接方法： ln -sf /lib/ systemd/ system/multi-user.target /etc/ systemd/ system/default.target

直接修改： systemctl set-default multi-user.target

五.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

上下键选择，空格键选择开启或关闭，tab键切换确定或取消

② 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

systemctl工具：

查看系统服务的启动状态
systemctl is-enabled 服务名称

设置系统服务的启动状态
systemctl enabled 服务名称 （开启开机自启动）

systemctl disable 服务名称 （关闭开机自启动）

chkconfig工具：

格式: chkconfig --list 服务名称

chkconfig --add 服务名称
chkconfig --level 级别列表 服务名 on/off

例如：
chkconfig --add httpd
chkconfig --level 35 httpd on

vim nqinx

chkconfig --add nginx(添加这个服务，注意里面要有脚本在，否则无法读取）

chkconfig --list

chkconfig --level 35 nginx on(设置3和5开机自启动）

chkconfig --list

注：chkconfig是经常在centos5和6版本使用，而centos7版本默认是systemctl ,chkconfig也保留了下来

拓展：

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]

引导过程与服务控制