Linux引导过程和服务控制

Linux引导过程和服务控制

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MIBR(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。

CentOS7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

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

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/liblsystemd/systemd

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

Systemd单元类型

运行级别所对应的systemd目标

排除启动类故障

1、修复MBR扇区故障

故障原因：

牧马bingdu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

模拟MBR扇区故障并修复

MBR位于第一块硬盘(/devlsda）的第一个物理扇区处，总共512字节

备份MBR扇区数据到其它磁盘(/dev/sdb1)

1.mkdir /backup

2.mount /dev/sdb1 /backup

3.dd if=/dev/sda of=/bac kup/mbr.bak bs=512 count=1

模拟破坏MBR引导扇区

dd if=/dev/zero of=/dev/ sda bs=512 count=1

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

GRUB引导故障分析

故障原因

1.MBR中的GRUB引导程序遭到破坏

2.grub. cfg 文件丢失引导配置有误(centos7文件所在置/bootIgrub2/grub. cfg)

故障现象

系统引导停滞，显示“grub>”提示符

解决思路

1.尝试手动输入引导命令

2.进入急救模式,重写或者从备份中恢复grub.conf

3.向MBR扇区中重建grub程序

修复GRUB引导故障

方法一：手动输入指导命令，不建议。

方法二：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477-510字节中，所以这里备份前446字节，保留之前的分区表。

1.mkdir /bak

2.mount /dev/sdb1 /bak

3.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：

1.sh-4.2# mkdir /backupdir

2.sh-4.2# mount /dev/sdb1 /backupdir

3.sh-4.2# dd if=/backupdir/grub.bak of=/dev/sda

4.sh-4.2# exit

增加新硬盘并挂载到目录：

备份主引导记录并模拟故障：

进入急救模式恢复引导程序：

方法三: 引导界面进入急救模式，重建GRUB菜单配置文件

这种方法一般处理/boot/grub2/grub. cfg 文件丢失或引导配置有误的情况

删除grub.cfg文件，模拟故障:

rm -rf /boot/grub2/grub.cfg

1.进入急救模式，加载系统镜像，切换到系统根环境:

sh-4.2# chroot /mnt/sysimage

2.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

3.重新构建GRUB菜单的配置文件

bash-4.2# grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

4.退出chroot 环境，并重启

bash-4.2# exit

sh-4.2# reboot

遗忘 root 用户蜜码

1、故障原因

遗忘root用户蜜码

2、故障现象

无法进行需要root权限的管理操作

若没有其他可用帐号，将无法登录系统

3、解决思路

进入急救模式，重设蜜码

系统服务控制

命令：systemctl

命令格式：systemctl 控制类型 服务名称.service

常用控制类型：

Linux运行级别

查看运行级别：

runlevel命令

只能查看切换运行级别与当前运行级别

systemctrl工具

能查看默认的运行级别

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

systemctrl工具

systemctrl的命令参数是具体的target

查看系统默认的运行级别： ”systemctl get-default“

设置永久运行级别：

in -sf /lib/systemd/system/multi-user.target /etc/systemd/system/default.target

或

systemctl set-default multi-user.target

永久修改主机名及查看主机名状态：

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及查看当前系统使用的语言：

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]

优化启动过程

ntsysv工具：

1.提供一个交互式、可视化窗口

2.可以在字符终端运行

3.便于集中管理多个服务

4.用于控制服务是否开机自启动

systemctl/chkconfig工具：

1.不提供交互式、可视化窗口

2.管理单个服务效率更高

系统服务的启动与控制

查看系统服务的启动状态：systemctl is-enable 服务名称

设置系统服务的启动状态：

systemctl enable 服务名称 #开启开机自启动

systemctl disable 服务名称 #关闭开机自启动

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