1. linux操作系统开机五步走
引导过程概述
linux引导过程一般包括以下几个阶段： 开机自检 、 MBR 引导 、GRUB 菜单 、加载Linux内核 、 init 进程初始化 。
1.1 开机自检（BIOS）
开机自检（BIOS）：检测出第一个能够引导系统的设备，比如硬盘或者光驱或者pex 网络（网卡）。 bios设置的第一启动项。
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。自检过程中可以根据主机的POST信息进入配置，通常按某一组合键进入，常用F2或者delete。
1.2 MRB引导
MBR引导 ：运行放在MBR扇区里的启动GRUB引导程序,MBR前446位是引导文件，后64位是分区表。** **
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。在CentOS7系统中为grub2.
可以通过hexdump -C -n 512 /dev/sda查看前512字节（**hexdump主要用来查看“二进制”文件的十六进制编码**，）
-C 输出规范的十六进制和ASCII码
-n 输出多少字节
1.3 GRUB菜单
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以及路径位置。
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。 需要注意的是CentOS 7采用的是GRUB2启动引导器,centos 6采用的是GRUB.
1.4 加载内核 （操作系统 调度硬件）
加载Linux内核：把内核和镜像文件系统加载到内存中
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，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”）
1.5 init 进程初始化 （内核第一个加载的程序）
加载硬件驱动程序，以及初始化进程，内核把init进程加载到内存中运行。
内核初始化在initramfs中找到驱动程序的所有硬件，然后作为PID 1从initramfis 执行/sbin/init ，CentOS 7中将其复制为systemd, systemd 启动initrd.target中所有单元，并挂载根文件系统/sysroot,内核与文件系统由内存文件系统切换至系统根文件系统， 井重新运行/sysroot systemd. systemd 启动默认tagt (图形或者字符终端)，最后等待用户进行登录。 下面了解一下systemd
2.systemd是什么？
Systemd 是 Linux 系统工具，用来启动[守护进程]，已成为大多数发行版的标准配置。
历史上，[Linux 的启动]一直采用[init]进程,但是init也有缺点：
-
一是启动时间长。init进程是串行启动，只有前一个进程启动完，才会启动下一个进程。
-
二是启动脚本复杂。init进程只是执行启动脚本，不管其他事情。脚本需要自己处理各种情况，这往往使得脚本变得很长。
Systemd 就是为了解决这些问题而诞生的。它的设计目标是，为系统的启动和管理提供一套完整的解决方案。
根据 Linux 惯例，字母d是守护进程（daemon）的缩写。 Systemd 这个名字的含义，就是它要守护整个系统。
Systemd 的优点是功能强大，使用方便，缺点是体系庞大，非常复杂。事实上，现在还有很多人反对使用 Systemd，理由就是它过于复杂，与操作系统的其他部分强耦合，违反"keep simple, keep stupid"的[Unix 哲学]
2.1systemd单元组成
- 单元是不同类型的systemd对象
- 使用systemctl管理
- 查看系统中有效的单元可以使用命令∶systemctl -t help |单元类型 |扩展名 |说明| |---| ---|---| |Service |. service |描述─个系统服务| |Socket |.socket |描述—个进程间通信的套接字| |Device |.device |描述—个内核识别的设备文件| |Mount |.mount| 描述—个文件系统的挂载点| |utomount |.automount| 描述—个文件系统的自动挂载点| |Swap |.swap |描述—个内存交换设备或交换文件| |Path |.path |描述—个文件系统中文件或目录| |Timer |.timer| 描述—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（开机，还是关机，还是挂机） |Scope |.scope |使用systemd的总线接口以编程的方式创建外部进程（例如光驱、u盘）| |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—组systemd的单元|
2.2 systemctl常用服务管理命令
systemctl命令可以控制系统服务，此命令涵盖了centos7之前版本中的servie命令和chkconfig的功能。
2.3 命令格式：
systemctl [command] [unit.target] command参数:
2.4 命令选项
| 参数 | 效果 |
|---|---|
| start | 开始程序 |
| restart | 重启服务 |
| status | 查看服务状态 |
| stop | 停止服务 |
| reload | 重新加载服务 |
| --desable | 设置服务为开机不启动 |
| --enable | 设置服务开机启动 |
| --now | 设置现在启动或关闭，可以和-enable disable同时使用 |
| list-unit-files | 查看所有服务 |
--now disbale enable的结合使用
systemctl enable --now +服务名 （开机不自启并立刻关闭）
systemctl disable --now +服务名 （开机不启动并开启）
3.系统运行级别
概述
| 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 |
级别0和级别6慎重适用
3.1查看运行级别
runlevel ：查看切换运行级别和当前运行级别
runlevel
[root@localhost ~]# runlevel
N 5
N：(N代表前一次没有切换过运行等级，其他数字则代表前一次使用的运行等级)
5：（5代表当前运行等级）
systemctl
[root@localhost ~]# systemctl get-default
graphical.target
（查看目前级别，和runlevel不一样的是，英文显示）
3.2临时切换运行级别
| 0 | 关机 |
|---|---|
| 1 | 单用户 |
| 2 | 多用户 |
| 3 | 完全多用户模式 |
| 5 | 图形界面 |
| 6 | 重启 |
init命令
init + 1-6
systemctl命令
systemctl set-default+想要设置的系统运行等级
2.系统开机故障 （试验 ）
2.1修复mbr扇区故障
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
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
试验步骤
1.添加硬盘，格式化，并挂载
-
添加硬盘
-
格式化
-
挂载
2备份系统盘的分区表到新建的盘里
- 确认文件已经拷贝过去
3.模拟破坏MBR引导区
4.重启进入急救模式
- 看到载入画面按一次ESC进入boot菜单
- 启动项改为光驱
-
选择急救模式
-
选择急救模式
6.从备份文件中恢复MBR数据（在bois急救模式下）
7.重启查看是否成功
- 成功
3.修复GRUB引导故障 （试验）
故障原因
- MBR中的GRUB引导程序遭到破坏
- 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
实验步骤
1.删除grub.cfg文件以模拟故障
- 删除后充会显示以下内容
2.进入急救模式回复grub.cfg
4.忘记用户密码 （试验）
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
