CentOS 7引导过程与服务控制（一）

一、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。
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MBR 记录中的引导信息调用启动菜单。
3．GRUB 菜单
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）。
4．加载内核
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。
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，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。

二、init 进程

Linux 操作系统中的进程使用数字进行标记，每个进程的身份标记号称为 PID。在引导Linux 操作系统的过程中，“/sbin/init”是内核第一个加载的程序，因此 init 进程对应的PID 号总是为 1。

三、Systemd简介

Systemd 是 Linux 操作系统的一种 init 软件，CentOS 7 系统中采用了全新的 Systemd 启动方式，取代了传统的 SysVinit。Systemd 启动方式使系统初始化时诸多服务并行启动，大大提高了开机效率。CentOS 7 系统中“/sbin/init”是“/lib/systemd/systemd”的链接文件。换言之，CentOS 7 系统中运行的第一个 init 进程是“/lib/systemd/systemd”。 systemd 守护进程负责 Linux 的系统和服务，systemctl 用于控制 Systemd 管理的系统和服务状态。以下是Systemd的单元类型。

早期 Linux 操作系统中的 SysVinit 机制，默认包括七种不同的服务搭配方式，为了向下兼容 SysVinit 系统，Systemd 使用了相应的 target（目标）模拟了 SysVinit 的运行级别，如图。

四、排除系统启动故障

1、修复MBR扇区故障
MBR 位于物理硬盘的第一个扇区（512 字节），该扇区又称为主引导扇区，除了包含系统引导程序的部分数据外，还包含整个硬盘的分区表记录。当主引导扇区发生故障时，将可能无法加载系统，通过该硬盘引导主机时很可能进入黑屏状态。
扇区故障实验：
（1）首先我们添加一块硬盘，然后（1）执行“fdisk /dev/sdb”命令将硬盘分区。

（2）执行“mkfs.xfs /dev/sdb1”命令对硬盘分区进行格式化。

（3）执行“mkdir /data”命令创建目录作为挂载点，再执行“mount /dev/sdb1 /data”将硬盘设备挂载到目录上。

（4）执行“dd if=/dev/sda of=/data/sda.mbr.bak bs=512 count=1”命令将主硬盘的第一扇区的内容备份到“/data”目录中。

（5）执行“dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1”命令来模拟主分区故障。

（6）执行“init 6”命令重启来看一下，显示无法找到系统。

（7）我们重启设备，在加载读条的时候及时按下Esc键进入“Boot Menu”界面，并将系统镜像放入驱动中然后使用方向键选择“CD-ROM Drive”选项进入驱动引导。

（8）在向导界面使用方向键选择“Troubleshooting”进入故障修复页面，再选择“Rescue a CentOS Linux system”选项，将以“救援模式”引导 Linux 操作系统。


（9）然后选择 “1”确认并按 Enter 键继续，接下来会出现字符界面。

（10）按 Enter 键后将进入Bash Shell 环境。

（11）执行“mkdir /bak”命令创建目录，并执行“mount /dev/sdb1 /bak”命令将硬盘设备挂载到该目录上。

（12）执行“dd if=/bak/sda.mbr.bak of=/dev/sda”命令将备份的主扇区内容放入到主扇区里。

（13）最后执行“reboot”命令重启设备即可。

2、GRUB引导故障
GRUB 是大多数 Linux 操作系统默认使用的引导程序，可以通过启动菜单的方式选择进入不同的操作系统。
故障模拟实验：
（1）执行“cd /boot/”命令再执行“ls”命令可以看到“grub2”目录。

（2）执行“cd grub2”命令再执行“ls”命令可以看到“grub.cfg”配置文件（CentOS 7 采用的是 GRUB2 启动引导器）。

（3）执行“rm -rf grub.cfg”删除掉配置文件，然后执行“init 6”命令重启设备。

（4）重启可以发现系统让我们手写启动菜单界面。

（5）重启设备并导入镜像到驱动中，在加载读条时及时按下Esc键进入“Boot Menu”界面。使用方向键选择“CD-ROM Drive”选项进入驱动引导。

（6）在向导界面使用方向键选择“Troubleshooting”进入故障修复页面，再选择“Rescue a CentOS Linux system”选项，将以“救援模式”引导 Linux 操作系统。


（7）然后选择 “1”确认并按 Enter 键继续，接下来会出现字符界面。

（8）按 Enter 键后将进入Bash Shell 环境。

（9）执行“chroot /mnt/sysimage/”命令加载系统镜像，再执行“grub2-install /dev/sda”命令重新建立加载sda分区。

（10）执行“grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg”命令选择构建grub菜单配置文件。

（11）执行“exit”命令退出bash环境，再执行“reboot”命令重启即可。

五、重置root用户密码

当忘记 root 用户的密码时，将无法登录 Linux 操作系统执行管理、维护等任务，而只能通过其他用户（普通用户）登录使用一些受限制的功能。当然，如果操作系统中还有其他具有 root 权限的用户（uid 为 0），或者拥有修改 root 账号密码权限的用户，也可以使用这些用户登录操作系统，然后重新设置 root 用户的密码。
模拟实验：
1、将镜像放入驱动并重启设备。

2、在加载读条时及时按下Esc键进入“Boot Menu”界面。使用方向键选择“CD-ROM Drive”选项进入驱动引导。

3、在向导界面使用方向键选择“Troubleshooting”进入故障修复页面，再选择“Rescue a CentOS Linux system”选项，将以“救援模式”引导 Linux 操作系统。


4、然后选择 “1”确认并按 Enter 键继续，接下来会出现字符界面。

5、按 Enter 键后将进入Bash Shell 环境。

6、执行“chroot /mnt/sysimage/”命令加载系统镜像， 在执行“passwd root”命令即可重置。

下一篇幅我们将学习CentOS 7 的服务控制与优化启动过程。尽请期待，谢谢！