引导过程与服务控制

风中的胡杨啊
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一.linux系统引导过程

1.linux引导过程

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 。

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1.1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（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

硬件启动POST：Power-On-Self-Test，加电自检，是BIOS功能的一个主要部分。负责完成对CPU、主板、内存、硬盘子系统、显示子系统、串并行接口、键盘等硬件情况的检测

主板的ROM：BIOS，Basic Input and Output System，保存着有关计算机系统最重要的基本输入输出程序，系统信息设置、开机加电自检程序和系统启动自举程序等。

1.2.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（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。

1.3GRUB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。

grub功能和组成

bootloader: 引导加载器，引导硬件去找到 内核（操作系统的核心）

  • Windows: ntloader，仅是启动OS
  • Linux：功能丰富，提供菜单，允许用户选择要启动系统或不同的内核版本；把用户选定的内核装载到内存中的特定空间中，解压、展开，并把系统控制权移交给内核

Linux的bootloader

  • LILO：LInux LOader，早期的bootloader，功能单一
  • GRUB: GRand Unified Bootloader, CentOS 5,6 GRUB 0.97: GRUB Legacy， CentOS 7 以后使用GRUB 2.02

GRUB 启动阶段

  • primary boot loader :

    1st stage：MBR的前446个字节 引导 硬件去找 内核

    1.5 stage：MBR 之后的扇区，让stage1中的bootloader能识别stage2所在的分区上的文件系统

1.4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

1.5init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

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 。

二.系统初始化进程

init与systemd介绍

1.2.1 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；
  • init进程的PID（进程标记）号永远为1。

1.2.2 Systemd进程

  • Systemd是Linux操作系统中的一种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

用 pstree 命令可以查看系统中的所有进程，systemd是所有进程的父进程。

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使用ps aux命令可以查看所有进程pid，systemd进程pid号为1.

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1.2.3init与systemd

  • 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。
  • 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.systremd单元

在Systemd中不同类型的systemd对象被统一称为单元（unit），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。

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3.运动级别所对应的Systemd目标

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三.实验。

1.修复MBR扇区故障

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

实验一：从备份文件中恢复

实验步骤如下

首先添加一块硬盘并刷新或重启reboot让系统识别

刷新命令：

echo "- - -"> /sys/class/scsi_host/host0/scan

echo "- - -"> /sys/class/scsi_host/host1/scan

echo "- - -"> /sys/class/scsi_host/host2/scan

注释：刷新命令已经改别名scan代替。

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注：前文分区，格式化以及挂载情况已经详述过，这里我们不做过多描述，准备好一块磁盘分区.格式化，挂载后，下面开始正式实验。

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**以上步骤做完，我们进行重启，reboot。 **

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实验二修复GRUB引导故障

故障原因

MBR中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，重写或从备份中恢复grub.conf

向MBR扇区中重建grub程序

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注：图中为exit退出，ecit描述错误。

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实验三.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

若没有其他可用账户，将无法登录系统

解决思路

急救模式重设密码。

有光盘情况下，分别以3 2 1步骤进入急救模式，切换到bash模式修改密码即可，上面两个实验就有，使用passwd命令修改密码即可，这里不做过多描述。这里我们着重描述在没有光盘情况下，怎样修改密码。

无光盘修改root密码实验如下：

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实验结束

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