引导过程与服务控制

引导过程与服务控制
一、Linux操作系统引导过程

 

 

1、开机自检
服务器主机开机后，将根据主板BIOS中的设置对CPU、内存、显卡、键盘灯设备进行初步测试，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MBR的设置，将系统终止权传递给包含操作系统引导文件的分区，或者直接根据MBR记录中引导信息调用启动菜单

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是使用最为广泛的多系统引导器程序。系统控制权传给GRUB以后，将会显示启动菜单给用户选择，并根据所选项加载Linux内核文件，然后将系统控制权转给内核

CentOS 7 采用的是GRYB2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一到过程，Linux内核首先将系统中的“/sbin/init”程序加载到内存中运行，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

二、系统初始化进程
1、init进程
有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号永远为1

2、Systemd
Systemd是Linux操作系统的一种init软件

CentOs 7中采用全新的Systemd启动方式，取代传统的SysVinit

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

补充：

传统SysVinit依赖于串执行，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，并且具有提高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

三、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额方式创建外部进程
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
四、运行级别所对应的Systend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（不支持访问网络）
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（支持访问网络）
4 multi-user.target 用户定义/域特定运行级别。默认等同于3
5 graohical.target 图形见面的多用户模式，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
五、修复MBR扇区故障
1、故障原因
病毒、木马等造成的破坏

不争取的分区操作、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
应提前做好备份文件

以安装光盘引导进入急救模式

4、排除启动类故障
修复MBR扇区故障

MBR位于第一块硬盘（/dev/sda）的第一个物理扇区处，总共512字节

①备份MBR扇区数据到其他磁盘（/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

③一到界面进入急救模式，从本分文件中恢复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“Ruscue a Centos Linux system”选项，进入急救模式。选择“1”，选择“Continue”并按Enter键继续，在此按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

六、修复GRUB引导故障
1、故障原因
MBR中的GRUB引导程序遭到破坏

gryb.conf文件丢失、引导配置有误

2、故障现象
系统引导停滞，显示“frub>”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、修复GRUB 引导故障
/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>（内核的名字及位置等信息）

grub>（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

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466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

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，从而备份文件中恢复GRUB引导程序

sh-4.2# mkdir /backupdir

sh-4.2#mount /dev/sdb1/backupdir

sh-4.2#dd if=/backupdir/mbr.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#

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

退出构建chroot环境，并重启

bash-4.2# exit

sh-4.2# reboot

七、遗忘root用户的密码
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

#重设 root 用户密码

bash-4.2# passwd root

八、系统服务控制
1、系统服务控制
systemctl 控制类型 服务名称

2、控制类型
start：启动

stop：停止

restart：重新启动

reload：重新加载

statys：查看服务状态

init 0 systemctl isolate poweroff.target systemctl poweoff
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
九、系统的运行级别
1、查看运行级别命令
runlevel 命令

 

systemctl 工具

systemctl get-default查看系统默认的运行级别

 

2、设置永久运行级别
ln -sf /lib/systemd/system/multi-user.target /etc/systemd/system/default.target

或

systemctl set-default multi-user.target

十、优化启动过程

1、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

用于终止服务是否开机自启动

补充：

使用tab来进行换到确定和取消行

2、systemctl
不提供交互式、可视化窗口

管理单个服务效率更高

十一、系统服务的启动和控制
1、查看系统服务的启动状态
systemctl is-enabed 服务名称

2、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

3、永久修改主机名
hostnamectl set-hostname FFF

查看主机名的状态

hostnamectl status

4、设置系统语言为中文
localectl set-loacle LANG=zh_CN.utf8

查看当前系统使用的语言

localectl [status]

5、查看系统启动耗时
systemd-analyze