linux引导过程与服务控制
文章目录
- linux引导过程与服务控制
- **一：引导过程**
- 1.1引导过程总览
- 1.1.1开机自检
- 1.1.2MBR 引导
- 1.1.3GRUB菜单
- 1.1.4加载Linux 内核与内存文件系统
- 1.1.5加载硬件驱动以及初始化进程
- 1.2systemd进程
- 二 . 使用systemd管理系统
- 2.1systemd单元
- 三: 修复MBR扇区故障
- 3.1故障原因
- 3.2：故障现象
- 3.3：解决思路
- 3.4模拟修复MBR扇区实验
- 3.41.备份已损坏MBR扇区数据
- 3.4.2、模拟MBR扇区故障
- 四：**修复GRUB引导故障**
- 4.1：故障原因
- 4.2：故障现象
- 4.3：解决思路
- 4.4：修复过程实验
- 准备工作
- 4.4.1模拟故障
- 4.4.1**连接光盘，在光盘引导界面选择troubleshooting**
- *4.4.2*进入troubleshooting菜单 选择Rescue a centos system**
- 4.4.3选1 continue按回车键进入sh-4.2#
- 4.4.4进入急救模式后切根，命令：chroot /mnt/sysimage/
- 4.4.5重新构建grub菜单系统
- 4.4.3选1 continue按回车键进入sh-4.2#
- 4.4.4进入急救模式后切根，命令：chroot /mnt/sysimage/
- 4.4.5重新构建grub菜单系统
linux引导过程与服务控制
一：引导过程
1.1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Limux内核与内存文件系统、加载硬件驱动以及初始化进程。
1.1.1开机自检
服务器主机开机以后,将根据主板BIOS（Basic Input/Output System,基本输入输出系统）中的设置对CPU、内存、显卡、键盘等设备进行初步检测,并初始化部分硬件,检测成功后根据预设的启动顺序移交系统控制权,大多数时候会移交给本机硬盘。
自检过程中可以根据主机的POST信息进入配置,通常按某一组合键进入,常用F2或者 Delete
1.1.2MBR 引导
当从本机硬盘中启动系统时,首先根据硬盘第1个扇区中MBR（Master Boot Record,王引导记录）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（在CcentOS7系统中为grub2
1.1.3GRUB菜单
对于Linux系统来说,GRUB 算是使用最为广泛的多系统引导器程序了。系统控制权传递给GRUB以后,将会显示启动菜单提供给用户选择,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。
1.1.4加载Linux 内核与内存文件系统
系统引导器程序会从本地硬盘中加载内核以及内存文件系统（CentOS7中使用initramfs)。
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CentOS7.3版本的系统中,默认的内核文件位置位于"boot/vmlimuz-3.10.0-514.el7x86.64".
内存文件系统initramfs是经过gzip的cpio归档,其中包含启动时所有必要的硬件内核模块、初始化脚本等。
1.1.5加载硬件驱动以及初始化进程
内核初始化在initamfs中找到驱动程序的所有硬件,然后作为PID I从initamis 执行/sbin/init,CentOS7中将其复制为systemd,systemd启动nitdtarget中所有单元, 并挂载根文件系统/sysroot,内核与文件系统由内存文件系统切换至系统根文件系统, 并重新运行/sysrotsystemd。systemd眉动状认 tuget（图形或者字符终端）,最后等待用户进行登录
1.2systemd进程
Linux系统中的进程（运行中的程序）使用数字进行标记，每个进程的身份标记称为PID
从CentOS 7版本的系统开始systemd称为PID恒为1的初始化进程，是内核第一个加载的程序
systemd进程是维护整个Linux系统运行的所有进程的“始祖”，因此systemd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systemd进程发送正确的执行命令，由systemd自身来完成相关操作
systemd诞生的主要目的是为了将更多的服务并发启动，从而提高系统启动速度。其最大的优点在于具有提供按需启动服务的能力，只有在某个服务被真正请求时才进行启动。当服务结束时systemd就将其关闭，等待下次需要时启动。
二 . 使用systemd管理系统
2.1systemd单元
在systemd中不同类型的systemd对象被统一称为单元，是让系统知道该如何进行操作和管理资源的主要对象，所以systemd有许多单元类型。
systemd单元文件最初默认存放在/lib/systemd/system目录中，每当安装新的软件都会自动在这个目录中添加一个配置文件。
systemctl 命令用于管理各种类型的systemd单元，可以使用“systemctl -t help”命令来查询systemd支持的单元类型。
systemd常见单元类型
| 单元类型 | 护展名 | 说明 |
|---|---|---|
| Service | .service | 护展名 |
| Socket | .socket | 描述一个进程间通信的套接字 |
| 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 |
| Automoun | .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） |
这些单元类型以后缀的形式附在资源名后面，如网络服务 network.service。
Init运行级别所对应的Systemd目标
| init运行级别 | systemd目标 | 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 |
三: 修复MBR扇区故障
3.1故障原因
- 病毒，木马等造成的破坏
- 不正确的分区操作，磁盘读写误操作
3.2：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
3.3：解决思路
- 提前做好备份文件
- 以安装光盘引导进入急救模式
- 从备份文件中恢复
3.4模拟修复MBR扇区实验
3.41.备份已损坏MBR扇区数据
（实际中我们都是备份整个文件）加一块磁盘做备份
1 添加硬盘
2 fdisk -l 查看磁盘
[root@localhost ~]# fdisk -l
磁盘 /dev/sdb：32.2 GB, 32212254720 字节，62914560 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘 /dev/sda：322.1 GB, 322122547200 字节，629145600 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x00029f9f
设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sda2 2099200 10227711 4064256 82 Linux swap / Solaris
/dev/sda3 10227712 629145599 309458944 83 Linux
3、备份MBR扇区数据，命令： dd if=/dev/sda of=/opt/mbr.bak bs=512 count=1
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb /opt
[root@localhost ~]# dd if=/dev/sda of=/opt/mbr.bak bs=512 count=1
记录了1+0 的读入
记录了1+0 的写出
512字节(512 B)已复制，0.000206509 秒，2.5 MB/秒
3.4.2、模拟MBR扇区故障
1模拟故障命令：dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1
[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1
记录了1+0 的读入
记录了1+0 的写出
512字节(512 B)已复制，0.000322147 秒，1.6 MB/秒
2 观察故障
3.4.3、修复MBR故障（以安装光盘引导进入急救模式）
1）、选择光盘中设备状态，选中已连接和启动时连接复选框，点击确定
2）、重启下操作系统，选择Troubleshooting急救模式；
3）选1 continue按回车键进入sh-4.2#
3）模拟恢复mbr.bak
mount /dev/sdb /mnt ## 将备份到sdb的文件挂到mnt下
然后进去看下是否有mbr.bak
将挂载在/mnt下的备份覆盖到/dev/sda
dd if=/mnt/mbr.bak of=/dev/sda count=1 bs=512 #这里是从底层二进制调取mbr.bak文件，所以不能用 cp
4）reboot 重启，系统正常启动，故障解决
四：修复GRUB引导故障
4.1：故障原因
MBR中的GRUB引导程序遭到破坏
grub.conf文件丢失，引导配置有误
4.2：故障现象
系统引导停滞，显示“grub>”提示符
4.3：解决思路
尝试手工输入引导命令（成功率很低，不建议）
进入急救模式，重写或者从备份中恢复grub.conf
向MBR扇区中重建grub程序
4.4：修复过程实验
准备工作
第一步，VMware加一块硬盘，目前两块硬盘；
第二步，查看磁盘情况，查看是否有sdb盘，命令：fdisk -l；
3、格式化sdb，命令：mkfs -t ext4 /dev/sdb；
4、挂载，命令：mount /dev/sdb /opt；
4.4.1模拟故障
1 cd /boot/grub2 进入grub2 配置文件在grub2中
模拟故障配置
4.4.1连接光盘，在光盘引导界面选择troubleshooting
启动虚拟机界面，点击“F2”按键，进入BOSS选择光盘启动，“CD-ROM Drive”菜单
按“+”把光盘启动移到最上层，点F10保存退出
选择Troubleshooting急救模式
4.4.2进入troubleshooting菜单 选择Rescue a centos system**
4.4.3选1 continue按回车键进入sh-4.2#
4.4.4进入急救模式后切根，命令：chroot /mnt/sysimage/
4.4.5重新构建grub菜单系统
4.4.6在bios 界面设置为硬盘启动
stem**
[外链图片转存中…(img-SGOMpzPx-1593346109685)]
4.4.3选1 continue按回车键进入sh-4.2#
[外链图片转存中…(img-CutzOErR-1593346109686)]
4.4.4进入急救模式后切根，命令：chroot /mnt/sysimage/
4.4.5重新构建grub菜单系统
[外链图片转存中…(img-qUUj4fNu-1593346109687)]
4.4.6在bios 界面设置为硬盘启动
