CentOS 7启动流程和启动排错

CentOS 7启动流程和启动排错

CentOS 7启动流程简述

1. UEFi或BIOS执行硬件初始化，运行POST加电自检，获取第一个可启动的设备；

2. 读取并执行第一个启动设备内MBR中的boot Loader，进行引导装载，通过GRUB 1.5 stage中的内容进入boot分区，读取/boot/grub2/grub.cfg文件；

3. 通过grub.cfg文件载入kernel和initramfs到内存中，在内存中kernel通过initramfs解压后生成的根目录，加载内核选项，完成内核初始化。启动第一个进程systemd，执行initrd.target下所有单元，启用核心功能，载入所需驱动程序，重新侦测周边硬件。最后，卸载initramfs的小型文件系统，挂载系统真正的根目录，开始后续的开机流程；

4. 成功切换到根分区后，kernel会调用启动的第一个程序systemd，根据配置文件/etc/systemd/system/default.target，链接到默认运行的操作环境，一般是/usr/lib/systemd/system/目录下，multi-user.target 或 graphical.target 二者之一；

5. 假定这里选择的默认运行环境是multi-user.target，接着下来systemd会去激活启动multi-usre.target所依赖到的服务；

   • Systemd执行local-fs.target和swap.target，挂载本机/etc/fstab文件中定义的文件系统和相关的内存交换空间；
   • Systemd执行sysinit.target，侦测加载硬件，载入所需核心模块，进行系统环境初始化；
   • Systemd执行basic.target，载入周边硬件驱动程序，设置防火墙和SELinux等相关任务，准备系统环境；

6. Systemd启动multi-user.target下的服务，主要是启动下面两个目录下的服务；

   • /usr/lib/systemd/system/multi-user.target.wants/
   • /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/

7. Systemd执行multi-user.target下的/etc/rc.d/rc.local

8. Systemd执行multi-user.target下的getty.target及相关的登陆服务；

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CentOS 7破解root口令方法一

1. 启动时在下图界面按任意键暂停启动，然后按e键进入编辑模式；

2. 将光标移动到linux16开始的行，在行尾添加内核参数rd.break，然后按Ctrl+x启动系统；

3. 以读写的方式重新挂载一下根分区，然后切根修改密码，在根目录下创建.autorelabel文件，exit退出后使用reboot重启正常登录。

   Note: 如果系统没有禁用SELinux，touch /.autorelabel这一步是必不可少的，如果缺少了这个文件会导致系统黑屏无法启动。

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CentOS 7破解root口令方法二

1. 启动时在下图界面按任意键暂停启动，然后按e键进入编辑模式；

2. 将光标移动到linux16开始的行，在行尾添加内核参数rw init=/sysroot/bin/bash，然后按Ctrl+x启动系统；

3. 启动后会进入一个如下图的字符界面，切根后更改密码，根目录下创建.autorelabel文件，exit退出后使用reboot重启正常登录。

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CentOS 7进入救援模式

1. 选择Troubleshooting排错，进入后选择Rescue救援模式启动。

2. 输入1选择Continue，两下回车进入救援模式的shell界面；

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修复删除GRUB2 stage 1-2导致的系统无法启动

问题现象

//破坏stage 1-2的命令
# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=1 count=446
# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=1 count=10240 skip=512 seek=512
# rm -rf /boot/grub*
# reboot

找不到可引导的启动设备，报错如下图：

修复方法

1. 使用grub2-install重新安装GRUB2 stage 1-2的内容，需要注意这是在没有切根的情况下进行安装的，需要使用--root-directory选项指定根分区路径；grub2-install命令执行过程中会依赖/usr/lib/grub/目录中的文件，若救援的光盘系统中/usr/lib/grub/目录下没有自带，则需要chroot后使用grub2-install /dev/sda进行修复。

   • BIOS环境下修复grub2

     # grub2-install /dev/sda
     

   • UEFI环境下修复grub2

     # grub2-install
     

2. 使用grub2-mkconfig命令生成grub.cfg配置文件，修复完成退出重启；

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修复删除/boot/grub2/grub.cfg文件导致的系统无法启动

问题现象

无法通过grub.cfg文件加载内核进行启动，报错如下图：

解决方法

1. 加载xfs文件系统模块；

2. 设置根分区对应磁盘的位置，这里的根分区指的是boot分区，而非真正的根分区，(hd0,1)表示第一块磁盘的第一个分区；

3. 指明内核文件的路径，指明真正根分区对应的磁盘分区名称，启动时禁用SELinux，防止SELinux打标签影响启动速度；

4. 指明initramfs文件的路径，输入boot回车启动；

5. 系统正常启动后，进入系统重新生成grub.cfg文件，否则下次重启还会出现这个故障。

**补充：**grub.cfg文件可以通过命令直接生成，不需要再手工进行编写，grub2-mkconfig命令会利用/etc/grub.d/目录中的模板和/etc/default/grub文件中的设置自动生成。

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修复删除/boot目录导致的系统启动故障

问题现象

缺少启动的相关文件，报错见下图；

解决方法

1. 进入救援模式，chroot切根，挂载光盘强制安装kernel软件包；
2. 使用grub2-install命令生成grub2目录；
3. 使用grub2-mkconfig命令生成/boot/grub2/grub.cfg配置文件；

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/etc/fstab文件错误导致的系统启动异常

问题原因

在/etc/fstab文件有以下三种情况的错误时，系统会先尝试自动修复，若修复失败则进入emergency shell模式，提示用户修复。

• 文件中设备的UUID错误或者不存在；

• 文件中的挂载点不存在(systemd会先尝试创建，不成功则进入emergency shell)；

• 文件中的挂载选项不正确；

emergency shell模式：

修复方法

输入root口令，进入系统修复/etc/fstab文件，此时的系统是没有网络的，修复完成后重启即可；

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补充：设置内核参数

调整启动时默认使用的内核

//方法一，根据grub.cfg配置文件中内核的顺序设置默认启动内核
# vim /etc/default/grub  
GRUB_DEFAULT=1	#设置默认的启动内核为第2个内核
# grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg	#重新生成grub.cfg配置文件
# reboot
//方法二，通过指定title名称的方式设定默认启动内核
# grep "^menuentry" /boot/grub2/grub.cfg	#查看系统内部有多少个内核
# grub2-set-default "CentOS Linux (3.10.0-693.el7.x86_64) 7 (Core)"		
# grub2-editenv list 	#验证是否配置成功

设置CentOS 7系统使用传统网卡名称

//Note: 在设置完成网卡名称后，需要修改相应的ifcfg-ens32配置文件中的设备名称，否则网络服务无法正常使用。
# sed -ri '/GRUB_CMDLINE_LINUX=/s/"$/ net.ifnames=0"/' /etc/default/grub
# grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
# reboot

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参考资料

# man 7 BOOTUP