一、Linux操作系统引导过程
（1）引导过程总览
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–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
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.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
- 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
（2）系统初始化进程
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
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
（3）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方式创建外币进程 |
| Slice | .target | 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 |
| 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 |
| 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 |
| 4 | multi-user.target | 用户定义/域特定运行级别。默认等同于3 |
| 5 | graphical.target | 图形界面的多用户模式，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 |
二、排除启动类故障
（1）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
- 应提前作好备份文件
- 以安装光盘引|导进入急救模式
- 从备份文件中恢复
1、备份MBR扇区数据到其它磁盘( /dev/ sdb1 )
mkdir /backup
mount /dev/sdb1 /backup
dd if=/dev/sda of=/backup/abc 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、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
举例
（2）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
■ 故障原因
- MBR中的GRUB弓|导程序遭到破坏
- grub.conf文件丢失、引导配置有误
■ 故障现象
- 系统引导停滞，显示“grub>” 提示符
■ 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
方法：进入急救模式，恢复GRUB引导程序
1、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
mkdir /mnt1
mount /dev/sdb1 /mnt1
dd if=/dev/sda of=/mnt1/abc bs=446 count=1
2、模拟对MBR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
3、引导界面进入急救模式，从备份文件中恢复GRUB引导程序，重启系统
sh-4.2# mkdir /mnt2
sh-4.2# mount /dev/sdb1 /mnt2
sh-4.2# dd if=/mnt2/abc 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
1、先删除GRUB菜单配置文件
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
sh-4.2# chroot /mnt/Sysimage
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
bash-4.2# grub2-install /dev/sda
4、重新构建GRUB菜单的配置文件
bash-4.2# grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
5、退出chroot 环境，并重启
bash-4.2# exit
sh-4.2# reboot
举例 （方法三）
开机按F2进入bios修改启动项
或者在加载进度条的时候按一次ESC键
（3）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
- 若没有其他可以账号，将无法登录系统
■ 解决思路
- 进入急救模式，重设密码
1、进入急救模式，加载光盘镜像，切换系统根环境
sh-4.2# chroot /mnt/Sysimage
2、重设root用户密码
bash-4.2# passwd root
