Linux引导过程及排除故障
一、Linux引导过程
1、引导过程
2、引导过程详解
2.1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，因为操作系统一般都是装在硬盘内
总结：检测出第一个能够引导系统的设备，比如硬盘或光驱
2.2MBR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。例如：GRUB等
总结：运行放在MBR扇区里的启动GRUB引导程序
2.3GRUB菜单
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。例如：GRUB等
总结：运行放在MBR扇区里的启动GRUB引导程序
2.4加载内核kernel
Linux内核是一个预先编译好的特殊二进制文件，介于各自硬件资源与系统程序之间，复制资源分配与调度，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：把内核和镜像文件加载到内存中
2.5init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
3、系统初始化进程
3.1init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（进程号）号永远为1
3.2systemd
Systemd是Linux操作系统的一种init软件；（centos7的第一个进程是systemd,centos6以及之前的第一个进程是init）
CentOS 7中采用权限的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
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
4、systemd服务
- 对比5 6 可以解决依赖关系并行启动
- 按需启动
- 自动解决依赖关系
负责在系统启动或运行时，激活系统资源，服务器进程和其它进程
4.1systemd单元类型
补充：
套接字（socket）：实现网络编程进行数据传输的一种技术手段
传输层真正连接的是套接字，通过套接字将数据发送给特定的进程
传输层如何标识套接字
通过ip地址+端口号标识套接字，套接字绑定了主机端口号
ip地址对应相应主机
进程监控相应端口
注意：一台主机上一个端口号只能对应一个进程，一个进程可以监控多个端口
套接字=ip地址+端口号
ip地址及端口号会封装到传输层的数据（报文）中
4.2Systemd新特性
-
系统引导时实现服务并行启动
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按需启动守护进程
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自动化的服务依赖关系管理
-
同时采用socket式与D-Bus总线式激活服务
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socket与服务程序分离
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向后兼容sysv init脚本
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使用systemctl 命令管理，systemctl命令固定不变，不可扩展，非由systemd启动的服务，
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systemctl无法与之通信和控制
-
系统状态快照
4.3运行级别所对应的systemd目标
二、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、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
- 准备添加另一块硬盘作为备份；
- 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
4、模拟破坏MBR扇区
三、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、模拟破坏GRUB
四、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
4、实例操作
