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引言：Linux操作系统中，我们要了解服务器开机的引导过程才能更好的清楚并熟练的对服务进行控制以及对故障的排除维护。
1、Linux操作系统引导过程
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（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
2、系统初始化进程
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
Systemd
Systemd是linux操作系统的一种init软件
CentOS7采用全新的Systemd启动方式，取代传统的SysVinit
CentOS中运行的第一个init进程是/lib/systemd/systemd
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 |
| Target | .target | 描述一组systemd的单元 |
| Snapshot | .snapshot | 用于保存一个systemd |
| 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 |
运行级别所对应的Systemd目标
| 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陆系统，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 |
3、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
从备份文件中恢复
操作步骤：
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.备份MBR扇区数据到其它磁盘(/dev/sdb1)
mkdir /backup
mkfs.xfs /dev/sdb1
mount /dev/sdb1 /backup
dd if=/dev/sda of=/backup/mbr.bak 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
实验
例：创建目录，格式化后进行挂载
按照操作步骤先备份MBR扇区数据到其他磁盘（/dev/sdb1），并模拟破坏引导扇区，重新启动
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
创建目录，将sdb1 挂载到新建目录，并恢复备份文件，exit退出
重新启动成功，xshell连接成功
4、修复GRUB引导故障
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（笨拙繁琐，不建议使用）
进入急救模式，重写或者从备份中恢复grub.conf (与上一个实验相似)
向MBR扇区中重建程序
操作步骤：
引导界面进入急救模式，重建GRUB菜单配置文件
rm -rf / boot/grub2/grub.cfg
#进入急救模式，加载光盘镜像，切换到系统根环境
sh-4.2# chroot /mnt/sysimage
#重新将GRUB引导程序安装到第一块硬盘(/dev/sda)的MRB扇区，如果有多个分区可省略
bash-4.2# grub2-install /dev/sda
#重新构建GRUB菜单的配置文件
bash-4.2# grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
#退出chroot环境，并重启
bash-4.2# exit
sh-4.2# reboot
实验：
例：
模拟故障后重新启动
进入急救模式（重启是快速按下ESC之后输入exit 回车），加载光盘镜像，切换到系统根环境
将GRUB引导程序安装到第一块硬盘(/dev/sda)的MRB扇区，重新构建GRUB菜单的配置文件，退出并重启
重新启动成功，xshell连接成功
5、遗忘root用户密码
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，将无法登录系统
解决思路
进入急救模式，重设密码
操作步骤：
进入急救模式，加载系统镜像，c切换到系统根环境
sh-4.2# chroot/mnt/sysimage
bash-4.2#passwd root #重设root用户密码
方法二（没有光盘镜像的时候用）
进入单用户模式修改root密码为例
1.重启开机按esc，第一行按e在启动GRUB菜单中选择编辑选项，按键“e”进入编辑；
2.编辑修改：大约在第16行找到“ro”将“ro”修改为“rw init=/sysroot/bin/bash”
3.按Crtl+X重启，输入命令进入系统 sh-4.2#chroot /sysroot
4.字符集修改
###修改前可修改字符集： sh-4.2#LANG=en_US.UFT-8
###重置root密码 sh-4.2#passwd root
#退出chroot环境，并重启 bash-4.2#exit sh-4.2# init 6
实验
例：
进入单用户模式修改root密码为例。
6、系统服务控制及运行级别设置
系统服务控制
systemctl 控制类型 服务名称
控制类型
start：启动
stop：停止
restart：重新启动
reload：重新加载
status：查看服务状态
例：
systemctl status firewalld 查看防火墙服务状态
systemctl start firewalld 启动防火墙服务
systemctl reload 重新加载配置文件
systemctl get-default 查看默认级别
systemctl status network 查看服务活跃状态
systemctl cat network 查看服务所有路径
Linux系统的运行级别
查看运行级别
runlevel 命令
systemd 工具
临时切换运行级别
init 命令
systemctl工具
设置永久运行级别
hostnamectl set-hostname newname 永久修改主机名
hostnamectl status 查看主机名的状态
localectl set-locale LANG=zh_ CN. utf8 设置系统语言为中文
localectl status 查看当前系统使用的语言
设置运行级别的命令格式
systemctl [ command指令][unit.target]
command参数:
get-default : 查看当前默认的target（运行级别）
set-default : 设置指定的target为默认的运行级别（设置永久运行级别）
isolate : 切换到指定的运行级别
systemctl get-default 查看当前的运行级别
systemctl set-default multi-user.target 设置默认的运行级别为mulit-user
systemctl isolate multi-user.target 在不重启的情况下，切换到运行级别mulit-user下
systemctl isolate graphical.target 在不重启的情况下，切换到图形界面下
init 0= systemctl isolate poweroff.target
init 1= systemctl isolate rescue.target
init 3= systemctl isolate multi-user.target
init 5= systemctl isolate graphical.target图形
init 6= systemctl isolate reboot.target
chkconfig工具
用在编译安装之后的服务不能使用系统工具进行对服务的控制
chkconfig[工具]
格式: chkconfig --list[服务名称]
chkconfig --add 服务名称
chkconfig --level级别列表服务名on/off
chkconfig --add httpd 将httpd添加到服务列表
chkconfig --level 35 httpd on 切换至3.或5 级别时 httpd自动开启
7、优化启动过程
ntsysv工具
ntsysv系统服务管理工具
ntsysv ntsysv --level 级别列表
提供一个交互式、可视化窗口
可以在字符终端运行
便于集中管理多个服务
上下键选择需要开启和关闭的服务。空格键选择开启和关闭，Tab键选择确认后回车
systemctl工具
不能提供交互式、可视化窗口
管理单个服务效率更高
系统服务的启动和控制
查看系统服务的启动状态
systemctl is-enabled 服务名称
设置系统服务的启动状态
systemctl enable/disable 服务名称
systemctl list-unit-files |grep enabled 查看所有开机自启的服务器
8、总结
Linux操作系统的引导过程
linux系统服务控制
运行级别切换
优化开机自动加载服务
原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_56270746/article/details/123885991
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