引导过程

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（Central Processing Unit，中央处理器）、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。网络启动加载网络批量pxe

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（Master Boot Record，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

GRUB菜单系统类型双西雅图内核文件默认值

对于 Linux 操作系统来说，GRUB（GRand Unified Bootloader，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）准备加载 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。

总结：GRUB引导程序通过读取GRUB配置件/boot/grub2/grub.cfg，来获取内核和镜像文件系统的设置和路径位置

加载Linux内核操作系统调度硬件

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。在 CentOS 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可以使用

init进程初始化这是linux 系统运行的第一个程序

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 进程负责完成一系列的系统初始化过程，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

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

init和systemd比较

传统init依赖于串行执行Shell 脚本启动服务，导致效率低下，系统启动速度较慢排队
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大家一起

Systemd新特性

系统引导时实现服务并行启动
按需启动守护进程
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
socket与服务程序分离
向后兼容sysv init脚本
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
systemctl无法与之通信和控制
系统状态快照

systemd 核心概念：unit

unit表示不同类型的systemd对象，通过配置文件进行标识和配置；文件中主要包含了系统服务、监听 socket、保存的系统快照以及其它与init相关的信息

Systemd 单元类型

在systemd中不同类型的systemd对象被统一称为单元，是让系统知道该如何进行操作和管理资源的主要对象，所以systemd有许多单元类型。

systemd单元文件最初默认存放在/lib/systemd/system目录中，每当安装新的软件都会自动在这个目录中添加一个配置文件。

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

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

[root@localhost ~]# systemctl -t help
Available unit types:
service
socket
busname
target
snapshot
device
mount
automount
swap
timer
path
slice
scope

使用“ls /lib/systemd/system”可以查看系统中所有的单元文件。

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

案例

1.提前添加一块新硬盘，将MBR扇区备份到新硬盘中。

提前添加好新硬/dev/sdb，设置分区sdb4，将sdb4挂载到/data/aa目录下，之后将/dev/sda的MBR扇区备份到/data/aa目录下。

因之前已添加新硬盘并分区，此处不再演示。

[root@localhost ~]# mount /dev/sdb4 /bak/
mount: /dev/sdb4 写保护，将以只读方式挂载
mount: 未知的文件系统类型“(null)”
[root@localhost ~]# dd if=/bak/mbr.bak of=/dev/sda
记录了0+0 的读入
记录了0+0 的写出
0字节(0 B)已复制，0.000217594 秒，0.0 kB/秒

2.破坏MBR分区表，模拟扇区故障。

[root@localhost ~]# ls /bak/
mbr.bak
[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=1 count=64 seek=446
记录了64+0 的读入
记录了64+0 的写出
64字节(64 B)已复制，0.000223594 秒，286 kB/秒
[root@localhost ~]# reboot

3.重启观察故障情况.因为第一块硬盘的引导程序被破坏，系统自动改用光盘启动。选择Troubleshooting，之后选择rescue mode（急救模式），使用备份文件恢复MBR扇区。

重启发生故障，无法正常启动。

重启后快速按下esc（这里比较考验各位手速了，切记只能按一次）

选择 troubleshooting ，然后选择“Rescue a CentOS system”（急救模式），从备份文件中恢复MBR扇区，最后重新启动

成功进入用户登录界面，修复成功

修复GRUB引导故障

故障原因和解决思路

故障原因：

MBR中的GRUB引导程序遭到破坏
grub.cfg 文件丢失、引导配置有误

故障现象：

系统引导停滞，显示“grup>” 提示符

解决思路：

尝试手动输入引导命令（笨拙繁琐，不建议使用）
提前备份文件，恢复MBR扇区中的grub引导程序
进入急救模式，重写或者从备份中恢复grub.cfg 文件

案例

1.配置文件模拟删除grub.cf 文件

[root@localhost ~]# rm -rf /boot/grub2/grub.cfg

![WF]GQQLCPORW@9(%F~0}VFU.png](p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3…?)

2.进入急救模式（步骤同上个实验）

进入急救模式后，更改环境

chroot /mnt/sysimage

重新建立加载sda分区

grub2-install /dev/sda

重新构建grub菜单配置文件

grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

修改密码

故障原因和解决思路

故障原因：

遗忘root用户的密码

故障现象：

无法进行需要root权限的管理操作；
若没有其他可用账号，将无法登陆操作系统。

解决思路

进入急救模式，重设密码。

案例

1.进入急救模式（方法参考上面实验）

2.进入急救模式后，更改环境

chroot /mnt/sysimage

3.修改密码

passwd

设置运行级别

命令格式

systemctl [command] [unit.target]

控制类型

status：查看服务状态
start：启动
stop：停止
restart：重新启动
reload：重新加载
daemon-reload：加载新服务，让系统识别
enable：开机启动
enable --now：将服务设置为开机启动，并立即启动
disable：开机不启动
disable --now：将服务设置为开机不启动，并立即关闭该服务

查看运行级别

 [root@localhost ~]# systemctl get-default    //查看默认的运行级别
 graphical.target                             //默认运行级别为图形界面

临时切换运行级别：

init命令

 init 0     //关机
 init 1     //切换到单用户模式（single，维护模式）
 init 3     //切换到字符界面的多用户模式
 init 5     //切换到图形界面的多用户模式
 init 6     //重启
复制代码

systemctl工具

命令格式：

 systemctl  [command]  [unit.target]
复制代码

command参数：

get-default：取得当前的target
set-default：设置指定的target为默认的运行级别
isolate：切换到指定的运行级别

unit.target：指运行级别（共7个）

临时切换运行级别：

 systemctl isolate poweroff.target     //关机
 systemctl isolate rescue.target       //切换到单用户模式（single，维护模式）                    
 systemctl isolate multi-user.target   //切换到字符界面的多用户模式      
 systemctl isolate graphical.target    //切换到图形界面的多用户模
 systemctl isolate reboot.target       //重启
复制代码

注：临时切换运行级别，使用 init 命令更为方便。

设置永久运行级别（即设置默认运行级别）

使用“ systemctl set-default ” 命令：

 [root@localhost ~]# systemctl get-default     //查看当前默认运行级别，为图形界面
 graphical.target
 [root@localhost ~]# systemctl set-default multi-user.target     //将默认运行级别修改为字符界面
 Removed symlink /etc/systemd/system/default.target.
 Created symlink from /etc/systemd/system/default.target to /usr/lib/systemd/system/multi-user.target.
 [root@localhost ~]# systemctl get-default     //查看修改后的默认运行级别，为字符界面
 multi-user.target

systemctl set -default multi-user.target
永久修改主机名
hostnamectl set-hostname newname
查看主机名的状态
hostnamectl status
设置系统语言为中文
localectl set-locale LANG=zh_ CN.utf8
查看当前系统使用的语言
localectl [status ]

引导和服务

引导过程

开机自检

MBR引导

GRUB菜单 系统类型双西雅图 内核 文件 默认值

加载Linux内核 操作系统 调度硬件

init进程初始化 这是linux 系统运 行的第一个程序

systemd服务

init和systemd比较

Systemd新特性

systemd 核心概念：unit

Systemd 单元类型

格式说明

service unit file文件通常由三部分组成

Unit段的常用选项

Service段的常用选项

Install段的常用选项

修复mbr分区

案例

1.提前添加一块新硬盘，将MBR扇区备份到新硬盘中。

2.破坏MBR分区表，模拟扇区故障。

3.重启观察故障情况.因为第一块硬盘的引导程序被破坏，系统自动改用光盘启动。选择Troubleshooting，之后选择rescue mode（急救模式），使用备份文件恢复MBR扇区。

修复GRUB引导故障

故障原因和解决思路

案例

1.配置文件 模拟删除grub.cf 文件

2.进入急救模式（步骤同上个实验）

修改密码

故障原因和解决思路

案例

1.进入急救模式（方法参考上面实验）

2.进入急救模式后，更改环境

3.修改密码

设置运行级别

命令格式

控制类型

查看运行级别

临时切换运行级别：

init命令

systemctl工具

设置永久运行级别（即设置默认运行级别）

GRUB菜单系统类型双西雅图内核文件默认值

加载Linux内核操作系统调度硬件

init进程初始化这是linux 系统运行的第一个程序

1.配置文件模拟删除grub.cf 文件