Linux操作系统引导过程中MBR引导与GRUB菜单的故障模拟与恢复

引导过程总览

Linux操作系统的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。

·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。

·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的位置，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）

·GRUB菜单

对于Linux操作系统来说，GRUB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，需要注意的是，CentOS7采用的是GRUB2启动引导器。

·加载Linux内核

Linux内核是一个预先编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中，默认的内核文件位于"/boot/vmlinuz-3.10.0-514.el7.x86_64"。

·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进程负责一系列的系统初始化过程，最后等待用户进行登录。

修复MBR扇区故障

• 故障原因
  1、病毒、木马等造成的破坏
  2、不正确的分区操作、磁盘读写误操作
• 故障现象
  1、找不到引导程序，启动终端
  2、无法加载操作系统，开机后黑屏
• 解决思路
  1、提前做好备份文件（生产环境中，可用硬盘去其他相同配置的服务器中拷一份）
  2、以安装光盘引导进入急救模式
  3、从备份文件中恢复

实验环境

VMware、rhel 7.4

实验步骤

1、在虚拟机关机的状态下，重新添加一块硬盘，大小为10G
2、开启虚拟机，fdisk -l查看新加入的硬盘

3、对硬盘进行格式化（创建文件系统的类型）mkfs.ext4 /dev/sdb

4、对磁盘挂载 mount /dev/sdb /opt (挂载到opt目录）
5、df -Th查看挂载

6、备份MBR扇区数据 dd if=/dev/sda of=/opt/mbr.bak bs=512 count=1

7、模拟MBR扇区故障 dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1 （表示对第一块磁盘上的MBR扇区进行全0覆盖写入）

8、init 6 重启会发现系统起不来，此时选择进入troubleshooting

9、进入troubleshooting菜单 选择Rescue a Red Hat Enterprise Linux system

10、按1 再按回车进入sh-4.2#

11、mount /dev/sdb /mnt 将sdb备份的文件挂到mnt下，然后进mnt目录查看是否有mbr.bak

12、dd if=/mnt/mbr.bak of=/dev/sda bs=512 count=1 把MBR扇区备份数据拷贝到第一块磁盘，之后reboot重启，可以看到系统已修复好，可以登录

修复GRUB菜单故障

实验环境

VMware RedHat 7.4

实验步骤

1、模拟GRUB菜单故障 cd /boot/grub2 rm -rf grub2.cfg 进入到grub2目录，删除grub2的配置文件，之后init 6重启，重启时快速按F2键进入BIOS界面

2、在BIOS界面切换到Boot，把CD-ROM Drive排在第一个启动，然后切换到Exit保存退出

3、之后选择进入troubleshooting

4、进入troubleshooting菜单 选择Rescue a Red Hat Enterprise Linux system

5、按1 再按回车进入sh-4.2#

6、进入救援模式后切根 chroot /mnt/sysimage/ ;之后进入到grub2目录 cd /boot/grub2/; 修复grub.cfg配置文件grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg ;ls查看是否修复

7、退出、重启（exit init 6）注意：重启时需要快速按F2键进入BIOS,把Boot里的启动顺序还原，然后切到Exit保存退出，可以看到系统已修复好可以正常登录