Linux在启动过程中会出现一些故障,导致系统无法正常启动,本文列举了几个应用单用户模式、GRUB命令操作、Linux救援模式的典型故障修复案例帮助读者了解此类问题的解决。
一、单用户模式:Linux提供了单用户模式(类似Windows安全模式),可以在最小环境中进行系统维护。在单用户模式(运行级别1)中,Linux引导进入根shell,网络被禁用,只有少数进程运行。单用户模式可以用来修改文件系统损坏、还原配置文件、移动用户数据等。
以下列举了几个单用户模式修复系统故障的典型案例:
案例一:硬盘扇区错乱
在启动过程中最容易遇到的问题就是硬盘可能有坏道或扇区错乱(数据损坏)的情况,这种情况多由于异常断电、不正常关机导致。
此种问题发生,在系统启动的时候,屏幕会显示:
Press root password or ctrl+D
此时输入root密码系统自动进入单用户模式,输入“fsck -y /dev/hda6fsck为文件系统检测修复命令,“-y”设定检测到错误自动修复,/dev/hda6为发生错误的硬盘分区,请依据具体情况更改此参数),系统修复完成后,用命令“reboot”重新启动即可。
案例二:root密码忘记
在单用户模式中,Linux不需要root密码(Red Hat系统不需要root密码,但SuSe则需要,不同Linux系统稍有差别,本文以Fedora Core 6为例讲解),这使更改root密码非常容易。了解当系统引导进入多用户模式失败时,如何进入单用户模式,非常重要。
1、  在系统启动过程中,会出现图1所示画面,按任意键,进入GRUB菜单选项。
 
进入GRBU菜单选项
 
若希望以后无此提示,直接进入GRUB菜单选项,删除配置文件grub.conf中“hiddenmenu”项即可。
 
2、  按“e”键编辑GRUB引导菜单选项,图2显示为按“e”键后的GRUB屏幕。
 
2 GRUB引导菜单选项
 
通过箭头键下移到kernel行,并按“e”键,得到图3中显示的编辑界面:
 
3 kernel行编辑界面
 
在尾行光标处添加single,按回车键返回前一个屏幕,按“b”键进行引导,则系统自动进入单用户模式,如果要改变root密码,则执行命令:
 
sh-3.1# passwd root
 
更改成功后,执行命令exit退出重启即可。
 
我们可以在单用户模式中去纠正阻止系统正常启动的很多问题,比如:
1、  禁用可能中止系统运行的服务
如禁用Samba服务,则执行:
sh-3.1# chkconfig smb off
下次系统引导就不会启动Samba服务了。
2、  更改系统缺省运行级
如果X Window无法启动或者出现故障,可以编辑/etc/inittab文件,采用文本方式登录,更改initdefault引导级别为3
id:3:initdefault:
 案例三、GRUB选项设置错误
 下图是一个系统管理员不希望看到的控制台信息,“Error 15”显示系统无法找到grub.conf中指定的内核。
 
4 GRUB引导错误信息 
我们观察发现因为打字错误,内核文件的“vmlinuz”打成了“vmlinux”,所以系统无法找到内核的可执行文件。我们可以按任意键回到GRUB编辑界面,修改此错误,回车保存后按“b”键即可正常引导,当然不要忘记进入系统后修改grub.conf文件中此处错误。
这是很多初学Linux的用户在修改GRUB设置时很容易犯的错误,出现此黑屏提示时注意观察报错信息,即可针对性修复。
二、GRUB引导故障排除
有时Linux启动后会直接进入GRUB命令行界面(只有“grub>”提示符),此时很多用户就选择了重新安装GRUB甚至重新安装系统。其实一般而言此故障的原因最常见的有两个:一是GRUB配置文件中选项设置错误;二是GRUB配置文件丢失(还有少数原因,如内核文件或镜像文件损坏、丢失,/boot目录误删除等),如果是第一种情况,可以首先通过GRUB命令引导系统后修复;若是第二种情况,则要使用Linux救援模式修复了(本文后续有描述)。
首先,我们需要了解GRUB启动系统的引导过程,grub.conf文件中主要的配置选项如下(注意,GRUB配置文件为/boot/grub/grub.conf /etc/grub.conf只是此文件的软链接):
title Fedora Core (2.6.18-1.2798.fc6)
       root (hd0,0)
       kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-1.2798.fc6 ro root=LABEL=/ rhgb quiet
       initrd /boot/initrd-2.6.18-1.2798.fc6.img 
其中“title”段指定了GRUB引导的系统;“root”段指定了/boot分区所在的位置;“kernel”段指定了内核文件所在位置,内核加载时权限属性为只读(“ro”)以及指定根分区所在位置(root=LABEL=/);initrd指定了镜像文件所在位置。所以GRUB在引导时顺序为首先加载/boot分区,然后依次载入内核与镜像文件。
案例:“title Fedora Core (2.6.18-1.2798.fc6)”段被误删除
此时,系统启动后会自动进入“GRUB>”命令行,为排除故障我们可以依次做如下操作:
1查找/boot/grub/grub.conf文件所在分区
GRUB> find /boot/grub/grub.conf
           (hd0,0)
2查看grub.conf文件错误
GRUB>cat (hd0,0)/boot/grub/grub.conf
建议系统安装设置好后,要将grub.conf文件备份,如果有备份文件如grub.conf.bak,则此时可以查看备份文件,与当前文件比较,发现错误:
GRUB>cat (hd0,0)/boot/grub/grub.conf.bak
3、确认错误后,先通过命令行方式完成GRUB引导,进入系统后再行修复grub.conf文件错误:
1)指定/boot分区
root (hd0,0)
2)指定内核加载
    kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-1.2798.fc6 ro root=LABEL=/ rhgb quiet
3)指定镜像文件所在位置
initrd /boot/initrd-2.6.18-1.2798.fc6.img
提示:GRUB支持tab键命令补全功能
4、从/boot分区启动
boot (hd0,0)
命令行模式可以在GRUB菜单模式中通过按“c”键调用,也可以用于测试新编译的内核(设置kernelinitrd引导新内核及镜像文件)。增加对GRUB引导以及Linux系统引导知识的了解将对此类故障排除大有帮助。
三、Linux救援模式应用
当系统连单用户模式都无法进入时或出现GRUB命令行也不能解决的引导问题,我们就需要使用Linux救援模式来进行故障排除了。步骤如下:
1、将Linux安装光盘(如果使用CD光盘,则放入第一张引导光盘)放入光驱,设置固件CMOS/BIOS为光盘引导,当Linux安装画面出现后,在“boot:”提示符后输入“linux rescue”回车进入救援模式。(想了解救援模式详细信息,还可以按F5键查看)
 
进入救援模式
2、系统会检测硬件,引导光盘上的Linux环境,依次提示你选择救援模式下使用的语言(建议选择默认的英文即可,根据笔者测试,部分Linux系统选择中文会出现乱码);键盘设置用默认的“us”就好;网络设置可以根据需要,大部分故障修复不需要网络连接,可不进行此项设置,选择“No”。
3、接下来系统将试图查找根分区,出现以下提示:
挂载设置
默认在救援模式,硬盘的根分区将挂载到光盘Linux环境的/mnt/sysimage目录下,默认选项“continue”表示挂载权限为读写;“Read-only”为只读,如果出现检测失败可以选择“skip”跳过。此处,因为要对系统进行修复,所以需要有读写权限,一般选择默认选项“continue”。
进入下一步后,系统提示执行“chroot /mnt/sysimage”命令,可以将根目录挂载到我们硬盘系统的根目录中去。
    案例一:双系统启动修复
当我们安装双系统环境,先安装Linux再安装Windows;或者已经安装好双系统环境的Windows损坏,在重新安装Windows后,保存 GRUBMBRMaster Boot Record,主引导记录)会被Windows系统的自举程序NTLDR所覆盖,造成Linux系统无法引导。
1、如果要恢复双系统引导,首先用上述方法进入救援模式,执行chroot命令如下:
sh-3.1# chroot /mnt/sysimage
2、将根目录切换到硬盘系统的根目录中,然后执行grub-install命令重新安装GRUB
sh-3.1# grub-install /dev/hda
/dev/hda”为硬盘名称,如使用SCSI硬盘或Linux安装在第二块IDE硬盘,此项设置要做相应调整。
3、然后依次执行exit命令,退出chroot模式及救援模式(执行两次exit命令):
sh-3.1# exit
sh-3.1# exit
系统重启后,将恢复GRUB引导的双系统启动。
案例二:系统配置文件丢失修复
系统在引导期间,很重要的一个过程就是init进程读取其配置文件/etc/inittab,启动系统基本服务程序及默认运行级别的服务程序完成系统引导,如果/etc/inittab误删除或修改错误,Linux将无法正常启动,如图7所示。此时,只有通过救援模式才可以解决此类问题。
 
7 /etc/inittab文件丢失引导错误示例
1、有备份文件的恢复办法
进入救援模式,执行chroot命令后,如果有此文件的备份(强烈建议系统中的重要数据目录,如/etc/boot等要进行备份),直接将备份文件拷贝回去,退出重启即可。如果是配置文件修改错误,如比较典型的/boot/grub/grub.conf/etc/passwd的文件修改错误,也可以直接修正恢复。假设有备份文件/etc/inittab.bak,则在救援模式下执行:
sh-3.1# chroot /mnt/sysimage
sh-3.1# cp /etc/inittab.bak /etc/inittab
2、没有备份文件的恢复办法
如果一些配置文件丢失或软件误删除,且无备份,可以通过重新安装软件包来恢复,首先查找到/etc/inittab属于哪一个RPM包(即便文件丢失,因为存在RPM数据库,一样可以查找到结果):
sh-3.1# chroot /mnt/sysimage
sh-3.1# rpm -qf /etc/inittab
initscripts-8.45.3-1
退出chroot模式:
sh-3.1# exit
挂载存放RPM包的安装光盘(在救援模式下光盘通常挂载在/mnt/source目录下):
sh-3.1# mount /dev/hdc /mnt/source
Fedora系统的RPM包存放在光盘Fedora/RPMS目录下其他Linux存放位置大同小异这里不一一列举另外因为要修复的硬盘系统的根目录在/mnt/sysimage需要使用--root选项指定其位置。覆盖安装/etc/inittab文件所在的RPM
sh-3.1# rpm -ivh --replacepkgs --root /mnt/sysimage /mnt/source/Fedora/RPMS/ initscripts-8.45.3-1.i386.rpm
其中的rpm命令选项“--replacepkgs”表示覆盖安装,执行完成后,即已经恢复了此文件。
如果想只提取RPM包中的/etc/inittab文件进行恢复,可以在进入救援模式后,执行命令:
sh-3.1# rpm2cpio /mnt/source/Fedora/RPMS/initscripts-8.45.3-1.i386.rpm | cpio -idv ./etc/inittab
sh-3.1# cp etc/inittab /mnt/sysimage/etc
注意此命令执行时不能将文件直接恢复至/etc目录,只能提取到当前目录下,且恢复的文件名称所在路径要写完整的绝对路径。提取文件成功后,将其复制到根分区所在的/mnt/sysimage目录下相应位置即可。
救援模式是维护Linux的有力武器,本文以上述两个例子讲解了它的应用方法,希望能够给读者一点启示。解决Linux系统启动的故障,必须充分理解Linux的引导过程,才能够对故障进行有效的判断和处理。