Linux引导过程及排除故障
Linux操作系统引导过程
1、开机自检
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 (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。
CentOS 7采用的是GRUB2启动引导器。
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
6、init进程与Systemd
6.1、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进程的PID (进程标记)号永远为1
6.2、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。
6.2.1、Systemd单元类型
6.2.2、运行级别所对应的Systemd目标
systemctl 命令用于管理各种类型的systemd单 元，可以使用“systemctl -t help”命令来查询 systemd支持的单元类型
格式说明
以 “#” 开头的行后面的内容会被认为是注释 相关布尔值，1、yes、on、true 都是开启，0、 no、off、false 都是关闭
时间单位默认是秒，所以要用毫秒（ms）分钟（m）等须显式说明
service unit file文件通常由三部分组成
[Unit]：定义与Unit类型无关的通用选项；用于提 供unit的描述信息、unit行为及依赖关系等
[Service]：与特定类型相关的专用选项；此处为 Service类型
[Install]：定义由“systemctl enable”以 及"systemctl disable“命令在实现服务启用或禁 用时用到 的一些选项
Unit段的常用选项
| 选项 | 说明 |
| Description | 描述信息 |
| After | 定义unit的启动次序，表示当前unit应该晚 于哪些unit启动，其功能与Before相反 |
| Requires | 依赖到的其它units，强依赖，被依赖的 units无法激活时，当前unit也无法激活 |
| Wants | 依赖到的其它units，弱依赖 |
| Conflicts | 定义units间的冲突关系 |
Service段的常用选项
| 选项 | 说明 |
| Type | 定义影响ExecStart及相关参数的功能的 unit进程启动类型 |
| EnvironmentFile | 环境配置文件 |
| ExecStart | 指明启动unit要运行命令或脚本的绝对 路径 |
| ExecStartPre | ExecStart前运行 |
| ExecStartPost | ExecStart后运行 |
| ExecStop | 指明停止unit要运行的命令或脚本 |
| Restart | 当设定Restart=1 时，则当次daemon服 务意外终止后，会再次自动启动此服务 |
| RestartSec | 设置在重启服务( Restart= )前暂 停多长时间。 默认值是100毫秒(100ms)。 如果未 指 定时间单位，那么将视为以秒为单位。 例如设 为"20"等价于设为"20s"。 |
| PrivateTmp | 设定为yes时，会在生 成/tmp/systemd-private-UUID-NAME.service-XXXXX/tmp/目录 |
Install段的常用选项
| 选项 | 说明 |
| Alias | 别名，可使用systemctl command Alias.service |
| RequiredBy | 被哪些units所依赖，强依赖 |
| WantedBy | 被哪些units所依赖，弱依赖 |
| Also | 安装本服务的时候还要安装别的相关服务 |
对于新创建的unit文件，或者修改了的unit文件，要通知systemd重载此配置文件,而后可以选择重启
systemctl daemon-reload
修复mbr分区
故障原因：
病毒、木马的等造成的破坏
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：
备份mbr引导扇区到其他磁盘
模拟破坏mbr引导扇区
引导镜像急救模式进行mbr扇区恢复
修复GRUB引导故障
1、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/grub2/grup.cfg
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修复（不推荐）
- 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
4、修复GRUB引导故障的具体步骤（附具体操作和命令）
4.1 手动修复
在页面中的grub >后面输入下列引导命令即可（在输入中不可复制，内核信息要在故障之前保存下来输入才可，此种方法耗费时间，笨拙，不建议）
进入急救模式，重写或者从备份中恢复grub.conf(此方法跟修复MBR扇区的方法相同，唯一的区别是bs=446,具体做法请参照上文中修复MBR的具体操作步骤，这里就不再赘述了)
向MBR扇区中重建grub程序
4.3.1 重建grub程序的具体操作步骤
遗忘root用户密码
故障原因
遗忘root用户密码
故障现象
无法进行需要root权限的管理操作
若没有其他账号可用，将无法登陆系统
解决思路
进入急救模式，重设密码
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