引導過程與服務控制

• Linux操作系統的引導過程
• 系統初始化進程
• • init進程
  • Systemd
  • Systemd單元類型
• 運行級別所對應的Systemd目標
• 排除啟動類故障
• • 修復MBR扇區故障
  • • 故障原因
    • 故障現象
    • 解決思路
  • 修復GRUB引導故障
  • 模擬GRUB引導程序破壞
  • 遺忘root用戶密碼
  • • 故障現象
    • 解決思路
  • 重設密碼操作
  • 等級
  • 控制類型
  • linux系統的運行級別
  • • 查看運行級別
    • 因臨時切換運行級別
    • 設置永久運行級別
  • 優化啟動過程
  • • ntsysv 工具
    • • ntsysv系統服務管理工具
    • systemctl I chkconfig工具
    • • 查看系統服務的啟動狀態
      • 設置系統服務的啟動狀態

Linux操作系統的引導過程

1.開機自檢
服務器主機開機以后，將根據主板BIOS中的設置對CPU、內存、顯卡、鍵盤等設備進行初步檢測，檢測成功后根據預設的啟動順序移交系統控制權，大多時候會移交給本機硬盤。
總結：檢測出第.個能夠引導系統的設備。比如硬盤或者光驅

2 . MBR引導
當從本機硬盤中啟動系統時，首先根據硬盤第一~個扇區中MBR(主引導記錄)的設置，將系統控制權傳遞給包含操作系統引導文件的分區;或者直接根據MBR記錄中的引導信息調用啟動菜單(如GRUB)
總結：運行放在MBR扇區里的啟動GRUB引導程序

3.GRUB菜單
對于Linux操作系統來說，GRUB (統一啟 動加載器)是使用最為廣泛的多系統引導器程序。系統控制權傳遞給GRUB以后，將會顯示啟動菜單給用戶選擇，并根據所選項(或采用默認值)加載Linux內核文件，然后將系統控制權轉交給內核。
Centos 7采用的是GRUB2 啟動引導器。
總結:GRUB引導程序通過讀取GRUB配置文件/boot/grub2/grub.cfg，來獲取內核和鏡像文件系統的設置和路徑位置

4.加載Linux 內核
Linux內核是一個預先編譯好的特殊二進制文件，介于各種硬件資源與系統程序之間，負責資源分配與調度。內核接過系統控制權以后，將完全掌控整個Linux操作系統的運行過程。
Centos 7系統中，默認的內核文件位于“/boot/vmlinuz-3.10.0-514.el7.x86_ 64"。
總結:把內核和鏡像文件系統加載到內存中

5.init進程初始化
為了完成進一步的系統引導過程，Linux內核首先將系統中的“/sbin/ init"程序加載到內存中運行(運行中的程序稱為進程)，init進程負責完成整個系統的初始化，最后等待用戶進行登錄。
總結:加載硬件驅動程序，內核把init進程加載到內存中運行

系統初始化進程

init進程

由Linux內核加載運行/sbin/init程序
oinit進程是系統中第一個進程， 是所有進程的父進程
init進程的PID (進程標記)號永遠為1

Systemd

Systemd是Linux操作系統的一種init軟件
CentOS7中采用全新的Systemd啟動方式，取代傳統的SysVinit
CentQS7中運行的第一個init進程是/lib/systemd/systemd

傳統SysVinit依賴于串行執行Shell腳本啟動服務，導致效率低下，系統啟動速度較慢
systemd能夠將更多的服務進程并行啟動，并且具有提供按需啟動服務的能力，使得啟動更少進程，從而提高系統啟動速度。

Systemd單元類型

單元類型擴展名說明

Service	.service	描述一個系統服務
Socket	. socket	描述一個進程間通信的套接字(IP:port 端口）
Device	.device	描述一個內核識別的設備文件
Mount	.mount	描述一個文件系統的掛載點
Automount	.automount	描述一個文件系統的自動掛載點
Swap	.swap	描述一一個內存交換設備或交換文件
Path	.path	描述一個文件系統中文件或目錄
Timer	.timer	描述一個定時器(用于實現類似cron的調度任務)
Snapshot	.snapshot	用于保存一個systemd的狀態
Scope	.scope	使用systemd的總線接口以編程的方式創建外部進程
Slice	.slice	描述居于Cgroup的一-組通過層次組織的管理系統進程
Target	.target	描述一組systemd的單元

運行級別所對應的Systemd目標

運行級別Systemd的target說明

0	target	關機狀態，使用該級別時將會關閉主機
1	rescue.target	單用戶模式，不需要密碼驗證即可登錄系統，多用于系統維護
2	multi-user.target	用戶定義/域特定運行級別。默認等同于3
3	multi-user.target	字符界面的完整多用戶模式，大多數服務器主機運行在此級別
4	multi-user.target	用戶定義/域特定運行級別。默認等同于3
5	graphical.target	圖形界面的多用戶模式，提供了圖形桌面操作環境
6	reboot.target	重新啟動， 使用該級別時將會重啟主機

排除啟動類故障

修復MBR扇區故障

故障原因

1.病毒、木馬等造成的破壞
2.不正確的分區操作、磁盤讀寫誤操作

故障現象

1.找不到弓|導程序，啟動中斷
2.無法加載操作系統，開機后黑屏

解決思路

1.應提前作好備份文件
2.以安裝光盤引導進入急救模式
3.從備份文件中恢復

MBR位于第一塊硬盤( /dev/sda)的第一.個物理扇區處，總共512字節
1.備份MBR扇區數據到其它磁盤( /dev/sdb1)
mkdir /backup
mount /dev/ sdb1 /backup
dd if=/dev/sda of=/backup/mbr.bak bs=512 count=1

2.模擬破壞MBR引導扇區
dd if=/dev/ zero of=/dev/sda bs=512 count=1.

3.引導界面進入急救模式，從備份文件中恢復MBR扇區數據
先加載好光盤鏡像，重啟操作系統，當出現安裝向導界面時，選擇"Troubleshooting"選項,
再選擇“Rescue a CentOS Linux system"選項， 進入急救模式
選擇“1”選擇Continue并按Enter 鍵繼續
再次按Enter 鍵后將進入帶“sh-4.2#"提示符的Bash Shell 環境
sh-4.2# mkdir /backupdir
sh-4.2# mount /dev/sdb1 /backupdir
掛載帶有備份文件的分區
sh-4.2# dd if=/backupdir/mbr.bak of=/dev/ sda
恢復備份數據
sh-4.2# exit
執行exit命令退出臨時Shell環境，系統將會自動重啟

修復GRUB引導故障

/boot/grub/目錄下的包是用于啟動菜單的背景圖片及樣式

/boot/ grub2/grub. cfg

GRUB配置文件

方法一:手動輸入引導命令(笨拙繁瑣，不建議使用)
grub> insmod xfs（加載指定的模塊到內核）
grub> l inux16 /vmlinuz-3. 10.0-693.el7.x86_ 64

root=UUID=8fd74986-ae66-4ffd-b7d8-a19f2eca7b6f ro rhgb quiet

LANG=zh CN. UTF-8 （內核的名字及位置等信息）
grub> initrd16 /initramfs-3.10.0-693.el7.x86_ 64. img（鏡像系統文件）

grub> boot（引導boot）

方法二:進入急救模式，恢復GRUB引導程序
MBR位于第一塊硬盤(/dev/sda) 的第一一個物理扇區處，總共512字節，前446字節是主引導記錄，分區表保存在MBR扇區中的第447-510字節中。
mkdir /bak
mount /dev/sdb1 /bak
dd if=/dev/sda of=/bak/grub.bak bs=446 count=1

方法三:引導界面進入急救模式，重建GRUB菜單配置文件
rm -rf /boot/ grub2/grub.cfg
進入急救模式，加載光盤鏡像，切換到系統根環境
sh-4.2# chroot /mnt/ sys image

重新將GRUB引導程序安裝到第一塊硬盤( /dev/sda)的MRB扇區， 如果有多個分區可省略
bash-4.2# grub2-install /dev/ sda

重新構建GRUB菜單的配置文件
bash-4.2# grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

退出chroot環境，并重啟
bash-4.2# exit
sh-4.2# reboot

模擬GRUB引導程序破壞

模擬對MRB中的GRUB引導程序的破壞，但并不破壞分區表
dd if=/dev/ zero of=/dev/sda bs=446 count=1

引導界面進入急救模式，從備份文件中恢復GRUB引導程序
sh-4.2# mkdir /backupdir
sh-4.2# mount /dev/ sdb1 /backupdir
sh-4.2# dd i f=/backupdir/grub.bak of=/dev/ sda
sh-4.2# exit

遺忘root用戶密碼

故障現象

無法進行需要root權限的管理操作
若沒有其他可用帳號，將無法登錄系統

解決思路

進入急救模式，重設密碼

重設密碼操作

進入急救模式，加載系統鏡像，切換到系統根環境
sh-4.2# chroot /mnt/ sysimage
重設root用戶密碼
bash-4.2# passwd root

等級

init 0systemctl isolate poweroff. targetpoweroff

init 1	systemctl isolate rescue. target
init 3	systemctl isolate multi -user . target
init 5	systemctl isolate graphical . target
init 6	systemctl isolate reboot. target	reboot

系統服務控制
systemctl 控制類型 服務名稱

控制類型

控制類型說明

start	啟動
stop	停止
restart	重新啟動
reload	重新加載
status	查看服務狀態
…

linux系統的運行級別

查看運行級別

runlevel命令:runleve只能查看切換運行級別與當前運行級別
systemct工具:systemctI時能查看默認的運行級別

因臨時切換運行級別

init命令:init的命令參數是運行級別所對應的數字
systemct工具:systemctl的命令參數是具體的target

設置永久運行級別

查看系統默認的運行級別
systemctl get-de fault
設置永久運行級別
ln -sf /lib/ systemd/ system/ multi-user. target /etc/ systemd/ sys tem/ default. target
或
systemctl set- -default multi -user . target

優化啟動過程

ntsysv 工具

提供一個交互式、可視化窗口
可以在字符終端運行
便于集中管理多個服務
用于控制服務是否開機自啟動

ntsysv系統服務管理工具

ntsysv
ntsysv --level 級別列表
按空格鍵標志服務選項
按↑、↓鍵切換服務選項
按tab鍵切換光標

systemctl I chkconfig工具

不提供交互式、可視化窗口
管理單個服務效率更高

查看系統服務的啟動狀態

systemctl is-enabled 服務名稱

設置系統服務的啟動狀態

systemctl enable服務名稱（開啟開機自啟動）
systemctl disable服務名稱（關閉開機自啟動）
systemctl poweroff
systemctl reboot

格式: chkconfig --list [服務 名稱]
chkconfig --add 服務名稱.
chkconfig --level 級別列表服務名on/off

chkconfig --add httpd .
chkconfig --level 35 httpd on

永久修改主機名
hostnamectl set-hos tname newname
查看主機名的狀態
hostnamectl status

設置系統語言為中文
localectl set- locale LANG=zh CN.utf8
查看當前系統使用的語言
localectl [status]

查看系統啟動耗時
sys temd- analyze

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux的引导过程与服务控制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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