文章目錄

• Liunx操作系統(tǒng)的引導(dǎo)過程
• • 引導(dǎo)過程
  • Blos自檢
  • MBR 引導(dǎo)
  • grub引導(dǎo)菜單(Boot Loader)
  • 內(nèi)核啟動
  • 啟動init進(jìn)程，依據(jù)inittab文件設(shè)定運(yùn)行級別
  • 系統(tǒng)初始化進(jìn)程
• 當(dāng)MBR扇區(qū)出現(xiàn)故障如何操作
• 模擬centos 7.4 grub修復(fù)
• 忘記root密碼
• 系統(tǒng)服務(wù)使用systemd管理
• 優(yōu)化啟動過程（開機(jī)自啟）

Liunx操作系統(tǒng)的引導(dǎo)過程

1：開機(jī)BIOS自檢，加載硬盤。
2：讀取MBR,進(jìn)行MBR引導(dǎo)。
3：grub引導(dǎo)菜單(Boot Loader)。
4：加載內(nèi)核kernel。
5：啟動init進(jìn)程，依據(jù)inittab文件設(shè)定運(yùn)行級別
6：init進(jìn)程，執(zhí)行rc.sysinit文件。
7：啟動內(nèi)核模塊，執(zhí)行不同級別的腳本程序。
8：執(zhí)行/etc/rc.d/rc.local
9：啟動mingetty，進(jìn)入系統(tǒng)登陸界面：開機(jī)自檢，MBR引導(dǎo)，GRUB菜單， 加載linux內(nèi)核，init進(jìn)程初始化

引導(dǎo)過程

引導(dǎo)過程能以兩種方式之一初始化。其一，如果系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，那么打開電源按鈕將開啟系統(tǒng)引導(dǎo)過程。其二，如果操作系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行在一個本地用戶（該用戶可以是 root 或其他非特權(quán)用戶），那么用戶可以借助圖形界面或命令行界面通過編程方式發(fā)起一個重啟操作，從而觸發(fā)系統(tǒng)引導(dǎo)過程。重啟包括了一個關(guān)機(jī)和重新開始的操作。

Blos自檢

在 1981 年，IBM 設(shè)計的第一臺個人電腦中，BIOS 被設(shè)計為用來初始化硬件組件。POST 作為 BIOS 的組成部分，用于檢驗(yàn)電腦硬件基本功能是否正常。如果 POST 失敗，那么這個電腦就不能使用，引導(dǎo)過程也將就此中斷。

BIOS 上電自檢確認(rèn)硬件的基本功能正常，然后產(chǎn)生一個 BIOS 中斷 INT 13H，該中斷指向某個接入的可引導(dǎo)設(shè)備的引導(dǎo)扇區(qū)。它所找到的包含有效的引導(dǎo)記錄的第一個引導(dǎo)扇區(qū)將被裝載到內(nèi)存中，并且控制權(quán)也將從引導(dǎo)扇區(qū)轉(zhuǎn)移到此段代碼。

MBR 引導(dǎo)

當(dāng)從本機(jī)硬盤中啟動系統(tǒng)時，首先根據(jù)硬盤第一個扇區(qū)中 MBR（Master Boot Record， 主引導(dǎo)記錄）的設(shè)置，將系統(tǒng)控制權(quán)傳遞給包含操作系統(tǒng)引導(dǎo)文件的分區(qū)；或者直接根據(jù)MBR 記錄中的引導(dǎo)信息調(diào)用啟動菜單（如 GRUB）。

grub引導(dǎo)菜單(Boot Loader)

GRUB2 全稱是 GRand Unified BootLoader，Version 2（第二版大一統(tǒng)引導(dǎo)裝載程序）。它是目前流行的大部分 Linux 發(fā)行版本的主要引導(dǎo)加載程序。GRUB2 是一個用于計算機(jī)尋找操作系統(tǒng)內(nèi)核并加載其到內(nèi)存的智能程序。由于 GRUB 這個單詞比 GRUB2 更易于書寫和閱讀，在下文中，除特殊指明以外，GRUB 將代指 GRUB2。

內(nèi)核啟動

內(nèi)核文件都是以一種自解壓的壓縮格式存儲以節(jié)省空間，它與一個初始化的內(nèi)存映像和存儲設(shè)備映射表都存儲于 /boot 目錄之下。

在選定的內(nèi)核加載到內(nèi)存中并開始執(zhí)行后，在其進(jìn)行任何工作之前，內(nèi)核文件首先必須從壓縮格式解壓自身。一旦內(nèi)核自解壓完成，則加載 systemd 進(jìn)程（其是老式 System V 系統(tǒng)的 init 程序的替代品)，并轉(zhuǎn)移控制權(quán)到 systemd

啟動init進(jìn)程，依據(jù)inittab文件設(shè)定運(yùn)行級別

內(nèi)核加載到內(nèi)存中并開始執(zhí)行后，在其進(jìn)行任何工作之前，內(nèi)核文件首先必須從壓縮格式解壓自身。一旦內(nèi)核自解壓完成，則加載 systemd 進(jìn)程（其是老式 System V 系統(tǒng)的 init 程序的替代品)，并轉(zhuǎn)移控制權(quán)到 systemd。

系統(tǒng)初始化進(jìn)程

init進(jìn)程

• 由linux內(nèi)核加載運(yùn)行/sbin.inint程序

• Init 進(jìn)程是系統(tǒng)第一進(jìn)程

• init進(jìn)程的PID號永遠(yuǎn)為1

systemd進(jìn)程

• systemd 是所有進(jìn)程的父進(jìn)程。它負(fù)責(zé)將 Linux 主機(jī)帶到一個用戶可操作狀態(tài)（可以執(zhí)行功能任務(wù)）

• systemd是linux操作系統(tǒng)的一個init軟件

• centos7中采用全新的systemd啟動方式，取代了傳統(tǒng)的sysvinit

• centos7中運(yùn)行第一個init進(jìn)程是/ilb/systrmd/sysytemd

• 運(yùn)行級別對應(yīng)systemd目標(biāo)

SystemV 運(yùn)行級別systemd 目標(biāo)態(tài)systemd 目標(biāo)態(tài)別名描述

	halt.target		停止系統(tǒng)運(yùn)行但不切斷電源。
0	poweroff.target	runlevel0.target	停止系統(tǒng)運(yùn)行并切斷電源.
S	emergency.target		單用戶模式，沒有服務(wù)進(jìn)程運(yùn)行，文件系統(tǒng)也沒掛載。這是一個最基本的運(yùn)行級別，僅在主控制臺上提供一個 shell 用于用戶與系統(tǒng)進(jìn)行交互。
1	rescue.target	runlevel1.target	掛載了文件系統(tǒng)，僅運(yùn)行了最基本的服務(wù)進(jìn)程的基本系統(tǒng)，并在主控制臺啟動了一個 shell 訪問入口用于診斷。
2		runlevel2.target	多用戶，沒有掛載 NFS 文件系統(tǒng)，但是所有的非圖形界面的服務(wù)進(jìn)程已經(jīng)運(yùn)行。
3	multi-user.target	runlevel3.target	所有服務(wù)都已運(yùn)行，但只支持命令行接口訪問。
4		runlevel4.target	未使用。
5	graphical.target	runlevel5.target	多用戶，且支持圖形界面接口。
6	reboot.target	runlevel6.target	重啟。

當(dāng)MBR扇區(qū)出現(xiàn)故障如何操作

故障原因
病毒，木馬等造成的破壞
不正確的分區(qū)操作，磁盤讀寫誤操作

故障現(xiàn)象
找不到引導(dǎo)程序，啟動中斷
無法加載操作系統(tǒng)，開機(jī)后黑屏

解決思路
提前做好備份文件
以安裝光盤引導(dǎo)進(jìn)入急救模式
從備份文件中恢復(fù)

實(shí)驗(yàn)過程
虛擬機(jī)加一塊300G硬盤做實(shí)驗(yàn)
進(jìn)系統(tǒng)查看磁盤
fdisk -l ###看是否有sdb
創(chuàng)建一個30G的硬盤

mkfs -t ext4 /dev/sdb ###格式化sdb

掛載mount /dev/sdb /opt

1、備份MBR扇區(qū)數(shù)據(jù)
dd if=/dev/sda of=/opt/mbr.bak bs=512 count=1 ，磁盤字節(jié)

2、模擬MBR扇區(qū)故障
dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1

3.從備份文件中恢復(fù) MBR 扇區(qū)數(shù)據(jù)
由于 MBR 扇區(qū)被破壞以后，就無法再從該硬盤啟動系統(tǒng)，所以需要使用其他硬盤中的操作系統(tǒng)進(jìn)行引導(dǎo)，或者直接使用 CentOS 系統(tǒng)的安裝光盤進(jìn)行引導(dǎo)。不管使用哪種方式， 目的都是相同的——獲得一個可以執(zhí)行命令的 Shell 環(huán)境，以便從備份文件中恢復(fù) MBR 扇區(qū)中的數(shù)據(jù)。
以使用 CentOS 安裝光盤引導(dǎo)為例，當(dāng)出現(xiàn)安裝向?qū)Ы缑鏁r，選擇“Troubleshooting” 選項(xiàng)，如圖所示，進(jìn)入修復(fù)故障頁面。

2、進(jìn)入troubleshooting菜單 選擇Rescue a centos system拯救centos系統(tǒng)

3、進(jìn)入引導(dǎo)可以按回車，或者等待
按1 在按會車進(jìn)入sh-4.2#繼續(xù)

4、mount /dev/sdb1 /mnt ## 將備份sdb備份的文件掛到mnt下 然后進(jìn)去看下是否有mbr.bak

4、dd if=/mnt/sda.mbr.bak of=/dev/sda

init 6 重啟

模擬centos 7.4 grub修復(fù)

故障原因

MBR中的GRUB引導(dǎo)程序遭到破壞
grub.conf文件丟失，引導(dǎo)配置有誤
故障現(xiàn)象

系統(tǒng)引導(dǎo)停滯，顯示“grub>”提示符
解決思路

嘗試手工輸入引導(dǎo)命令（成功率很低，不建議）
進(jìn)入急救模式，重寫或者從備份中恢復(fù)grub.conf
向MBR扇區(qū)中重建grub程序

模擬破壞grub引導(dǎo)菜單

cd /boot/grub2 ###進(jìn)入grub2

mv grub.cfg grub.cfg.bak

重新啟動系統(tǒng)，在載入條時，立馬按F2進(jìn)入BIOS界面

按方向鍵右鍵到Boot界面，選擇到CD-ROM Drive，按+號將這一選項(xiàng)移到最上面

重新啟動

進(jìn)入troubleshooting菜單 選擇Rescue a centos system

3、進(jìn)入引導(dǎo)可以按回車，或者等待
按1 在按會車進(jìn)入sh-4.2#

4、進(jìn)入救援模式后切根
chroot /mnt/sysimage/

5、使用 grub2-install 命令修復(fù)grub
grub2-install /dev/sda

6、修復(fù)grub.cfg配置文件
grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

查看是否修復(fù)
cd /boot/grub2/
ls
已經(jīng)修復(fù)

7、重啟
exit
reboot ###主要改啟動項(xiàng)，否認(rèn)還是進(jìn)光盤模式

忘記root密碼

故障原因
遺忘root用戶的密碼

故障現(xiàn)象
無法進(jìn)行需要root權(quán)限的管理操作
若沒有其他可用賬號，將無法登錄系統(tǒng)

解決思路
進(jìn)入急救模式，重設(shè)密碼

模擬密碼忘記

隨便更一下密碼

1.裝入光盤，在光盤引導(dǎo)界面選擇troubleshooting：

再移動到Exit，回車保存并重啟
1.裝入光盤，在光盤引導(dǎo)界面選擇troubleshooting：

2、進(jìn)入troubleshooting菜單 選擇Rescue a centos system

3、進(jìn)入引導(dǎo)可以按回車，或者等待
按1 在按會車進(jìn)入sh-4.2

4、進(jìn)入救援模式后切根
chroot /mnt/sysimage/

5：修改密碼
passwd root
輸入密碼：Abc123 ###第一次
輸入密碼：Abc123 ###第二次

、重啟
exit
reboot ###主要改啟動項(xiàng)，否認(rèn)還是進(jìn)光盤模式

總結(jié)

選擇急救模式，進(jìn)入救援centos系統(tǒng)的方式都是一樣的

加載鏡像系統(tǒng)命令

chroot /mnt/sysimage

重新構(gòu)建grub菜單系統(tǒng)命令

grub2-install /dev/sda grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

系統(tǒng)服務(wù)使用systemd管理

systemd不是一個單獨(dú)的命令，而是一個集合體

systemd是維持整個Linux系統(tǒng)的始祖

主要目的就是為了將服務(wù)開啟

常用控制類型 start 啟動 stop 停止 restart 重新啟動 '//重新啟動，會中斷服務(wù)，此服務(wù)的PID值會改變' reload 重新加載 '//重新加載配置文件不會中斷服務(wù)，此服務(wù)的PID值會改變' status 查看服務(wù)狀態(tài)例如： [root@localhost ~]# systemctl start httpd 啟動httpd服務(wù) [root@localhost ~]# systemctl stop httpd 停止httpd服務(wù) [root@localhost ~]# systemctl restart httpd 重新啟動httpd服務(wù) [root@localhost ~]# systemctl reload httpd 重新加載httpd服務(wù)配置文件

對于在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中運(yùn)行的服務(wù)器，不要輕易執(zhí)行 stop 或 restart 操作，以免造成客戶端訪問中斷，帶來不必要的損失。若只是要為系統(tǒng)服務(wù)啟用新的配置，可以采用相對溫和一些的“reload”參數(shù)重新加載配置，而不是生硬地執(zhí)行“restart”。

Linux運(yùn)行級別

runlevel命令：查看切換運(yùn)行級別與當(dāng)前運(yùn)行級別

[root@localhost ~]# runlevel N 3 N 是上一次運(yùn)行的級別，3是這一次運(yùn)行的級別，若從init 3 切換到 init 5 ，在init3中輸入runlevel命令

systemctl 工具
systemctl 能查看默認(rèn)的運(yùn)行級別
例如：檢查系統(tǒng)網(wǎng)路是否開機(jī)自啟動

優(yōu)化啟動過程（開機(jī)自啟）

使用ntsysv命令：提供交互仿圖像界面，便于管理多個服務(wù)

按tab鍵可以確認(rèn)退出或取消，空格可以加“”子號選擇開啟或關(guān)閉【*】表示開啟 【】表示關(guān)閉

systemctl 工具

不提供交互式，可視化窗口

[root@localhost ~]# systemctl disable httpd 將httpd服務(wù)設(shè)置關(guān)閉開機(jī)自啟 [root@localhost ~]# systemctl enable httpd 將httpd服務(wù)設(shè)置開機(jī)自啟

在當(dāng)前系統(tǒng)下執(zhí)行“systemctl list-units --type=service”命令可以查看當(dāng)前系統(tǒng)中所有已激活的系統(tǒng)服務(wù)，命令如下：

[root@localhost ~]# systemctl list-units --type=service //查看所有已經(jīng)激活的系統(tǒng)服務(wù) UNIT LOAD ACTIVE SUB DESCRIPTION abrt-ccpp.service loaded active exited Install ABRT coredump hook abrt-oops.service loaded active running ABRT kernel log watcher abrt-xorg.serviceloaded active running ABRT Xorg log watcherdisabled

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Liunx操作系统的引导过程（系统操作引导过程，模拟MBR,GRUB故障,root密码遗忘解决，优化启动过程 ，运行级别的分类）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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