Linux--引导过程与服务控制（修复MBR扇区故障，grub菜单故障，忘记root密码怎么办?）
文章目录
- 一、Linux操作系统引导过程
- 1.1开机自检
- 1.2MBR引导
- 1.3GRUB菜单
- 1.4加载内核
- 1.5init进程初始化
- 1.5.1init进程
- 1.5.2Systemd
- 二、排除启动类故障
- 2.1修复MBR扇区故障
- 2.2修复grub菜单故障
- 2.3忘记root密码
- 三、服务控制及切换运行级别
- 3.1系统服务控制
- 3.1.1service
- 3.1.2systemctl
- 3.2Linux系统的运行级别
- 3.2.1查看运行级别-runlevel
- 3.2.2临时切换运行级别-init
- 3.3优化启动过程
- 3.3.1系统服务管理工具-ntsysv
- 3.3.2systemctl
一、Linux操作系统引导过程
系统引导是操作系统运行的开始，在用户能够正常登录到系统之前，Linux操作系统的引导过程将完成一系列的初始化任务，并加载必要的程序和命令终端，为用户登录做好准备。
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。
引导过程总览
1.1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 (Central Processing Unit,中央处理器)、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。
1.2MBR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(MasterBootRecord,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)。
1.3GRUB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(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，CentOS 7采用的是GRUB2启动引导器。
1.4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。在CentOS系统中，默认的内核文件位于/boot/vmlinuz-3.10.0-514.el7.x86_ 64"。
1.5init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 进程负责完成一系列的系统初始化过程，最后等待用户进行登录。
1.5.1init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
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。
init进程运行以后将陆续执行系统中的其他程序，不断生成新的进程，这些进程称为init进程的子进程。反过来说，init 进程是这些进程的父进程。当然，这些子进程也可以进一步生成各自的子进程，依次不断繁衍下去，最终构成一-棵枝繁叶茂的进程树， 共同为用户提供服务。
从以上描述可以看出，init进程正是维持整个Linux操作系统运行的所有进程的“始祖",因此init进程是不允许被轻易终止的。需要切换不同的系统运行状态时，可以向init进程发送正确的执行参数，由init 自身来完成相关操作。
1.5.2Systemd
- Systemd是Linux操作系统的一种init软件
CentOS7中采用全新的Systemd启动方式，取代传统的SysVinit
CentOS7中运行的第一个init进程 是/lib/systemd/systemd
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。Systemd将其管理的资源组织成各种类型的单元(Unit)，下表列出了Systemd使用的各种单元类型。
| 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（通信协议的载体） |
| 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目录 |
| Timer | .timer | 描述一个定时器（用于实现类似cron的调度任务） |
| Path | .path | 描述一个文件系统中文件或目录（path 路径） |
| Snapshot | .snapshot | 用于保存一个systemd的状态（snapshot 快照） |
| 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 |
| Target | .target | 描述一组systemd的单元（target 目标） |
运行级别所对应的Systemd目标
| init运行级别 | Systemd 的 target | 说明 |
|---|---|---|
| 0 | target | 关机状态，使用该级别时会关闭主机 |
| 1 | rescue.target | 单用户模式，不需要密码验证即可登录系统，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 |
二、排除启动类故障
2.1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
- 应对思路：应提前做好备份文件 以安装光盘引导进入紧急急救模式，重备份文件中恢复
在工作中通常遇到这种问题是另外用硬盘从其他服务器拷贝MBR扇区数据写入到系统盘中进行修复，这里的话我是用虚拟机模拟了一下MBR扇区故障
增加一块硬盘
格式化新增的硬盘
挂载到/opt目录
备份好sda中MBR扇区的数据，模拟MBR扇区故障后重启
重启后是这个界面，MBR引导出现问题，这里选择troubleshooting
进入troubleshooting菜单 选择Rescue a centos system
进入引导可以按回车，或者等待，按1 在按回车进入sh-4.2#
将sdb挂到/mnt下，查看/mnt有mbr.bak文件，将mbr重新写入到sda里，完成后重启
这样就修复完成了
2.2修复grub菜单故障
第一步还是模拟grub故障，进入group2目录，删除grub.cfg文件，重新启动
重启后是这个画面，这里grub菜单出错，重启系统
这里重启的时候按F2，进入BOOT将光盘启动放到第一个，退出
这里和之前一样
进入救援模式后切根，修复grub，完成后重新启动即可
2.3忘记root密码
如果忘记root密码怎么办？
同样的我们可以在救援模式下修改root密码
三、服务控制及切换运行级别
3.1系统服务控制
3.1.1service
service命令是Redhat Linux兼容的发行版中用来控制系统服务的实用工具，它以启动、停止、重新启动和关闭系统服务，还可以显示所有系统服务的当前状态
语法格式：service [参数]
常用参数：
-status-all 显示所服务的状态
-h 显示帮助信息
例如
[root@localhost ~]# service ssh start /启动ssh服务
3.1.2systemctl
Centos7之后从init完全换成了systemd的启动方式，systemd 启动服务的机制主要是通过 systemctl 的这个系统服务管理指令来处理。systemctl在用法上也囊括 service / chkconfig / setup / init 的大部分功能
语法格式：systemctl [参数] [服务]
常用参数：
-start 启动服务
-stop 停止服务
-restart 重启服务
-enable 使某服务开机自启
-disable 关闭某服务开机自启
-status 查看服务状态
-list -units --type=service 列举所有已启动服务
3.2Linux系统的运行级别
3.2.1查看运行级别-runlevel
runlevel命令是读取/var/run/utmp/文件或指定的其他文件，检索其中最近的运行级记录，显示系统先前与当前的运行级
如果运行级记录中没有先前的运行级，则使用字符N表示先前的运行级。如果找不到运行级记录，runlevel将会输出一条表示不知道的错误信息，然后退出，返回一个非0的结束状态
语法格式：runlevel [参数]
常用参数：
q 禁止输出任何运行级信息，遇到问题时也不输出错误信息
–help 显示命令的用法与概述等帮助信息
–version 显示命令的版本等信息
3.2.2临时切换运行级别-init
init命令是Linux下的进程初始化工具，init进程是所有Linux进程的父进程，它的进程号为1。init命令是Linux操作系统中不可缺少的程序之一，init进程是Linux内核引导运行的，是系统中的第一个进程
语法格式：init [参数]
常用参数：
0 关机
1 单用户
2 多用户
3 完全多用户模式
5 图形界面
6 重启
3.3优化启动过程
Linux操作系统中包含了大量的服务程序，这些服务程序在切换运行级别时根据预设的状态进行启动或终止。其中有不少系统服务可能并不是用户需要的，但是默认也运行了。
那么，在Linux操作系统中默认包括哪些系统服务?各自的作用是什么?如何控制开机后自动运行的系统服务，以减少资源占用、提高系统运行效率呢?下面就这些问题分别进行讲解。
在CentOS系统中，默认安装的系统服务多达100 余种，这些系统服务为用户提供了丰富的应用服务。只有了解各个系统服务的用途，才能有选择地进行优化操作，实现按需启用Linux服务。
下面列出了CentOS中常见的–些系统服务，包括服务的作用、建议启动的状态，以供优化系统服务时参考。
| atd | 延期、定时执行任务 | 建议关闭 |
|---|---|---|
| bluetooth | 发现、认证蓝牙相关设备 | 建议关闭 |
| crond | 按预定周期执行任务 | 建议开启 |
| irqbalance | 多核心CUP处理器的调度支持 | 建议开启 |
| kdump | 记录内核崩溃时的内存信息 | 建议关闭 |
| lvm2-monitor | LVM管理及监控 | 建议开启 |
| netfs | 访问共享文件夹等网络文件系统 | 建议开启 |
| network | 配置及使用网卡、网络地址 | 建议开启 |
| restorecond | SEL inux安全机制的文件监控和恢复功能 | 建议关闭 |
| rhnsd | 访问Red Hat Network,获取通知、提交订阅等 | 建议关闭 |
| rpcgssd | 管理NFS (Network File System,网络文件系统)访问中的客户程序语境 | 建议关闭 |
| saslauthd | 基于文本的身份认证 | 建议关闭 |
| smartd | 监控本地硬盘的状态并发送故障报告 | 建议开启 |
| smb | 文件共享服务 | 建议关闭 |
| sshd | 提供远程登录和管理Linux 主机的功能 | 建议开启 |
| rsyslog | 记录内核、系统的日志消息 | 建议开启 |
| vsttpd | 通过FTP (File Transfer Protocol,文件传输协议)提供文件上传、下载功能 | 建议关闭 |
3.3.1系统服务管理工具-ntsysv
ntsysv是Red Hat公司遵循GPL规则所开发的程序，它具有互动式操作界面，可以轻易地利用方向键和空格键等，开启，关闭操作系统在每个执行等级中，所要执行的系统服务
语法格式：ntsysv [参数]
常用参数：
-back 在互动式界面里，显示Back钮，而非Cancel钮
-level <等级代号> 在指定的执行等级中，决定要开启或关闭哪些系统服务
3.3.2systemctl
同样的我们可以用systemctl来设置程序开机启动或关闭
