引导过程总览

开机自检-MBR引导-GRUB菜单-加载内核-init进程初始化

linux开机引导过程.png

1、开机自检:

服务器主机开机后,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。大多时候会交给本机硬 盘

总结:检测出第一个能引导系统的设备,比如硬盘或者光驱

2、MBR引导

当从本机硬盘中启动的时候,首先根据硬盘第一个扇区中MBR的设置,将系统控制前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

总结:运行存放在MBR扇区里的启动GRUB引导程序

3、GRUB菜单

当从本机硬盘中启动系统时,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

CentOS 7 采用的是GRUB 2启动引导器

总结:GRUB引导程序通过读取GRUB配置文件/boot/grub2/grub.cfg ,来获取内核和镜像文件系统的设置与路径设置

4、加载linux 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,负责资源的分配与调度。内核接过系统控制权后,将完全掌握整个linux系统中的运行过程

总结:把内核与镜像文件加载到内核中

5、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,init进程负责完成整个系统的初始化。最后等待用户进行登录

总结:加载硬件驱动程序,内核把init进程加载到内存中运行

补充:传统sysvinit依赖于串行执行shell脚本启动服务,导致效率低下,系统启动速度较慢

​ systemd能够将更多的服务进程并行启动,并且具有提供按需启动服务的能力,使得启动更少进程,从而提高系统启动速度

系统初始化进程

init进程

由linux内核加载运行/sbin/init程序

init进程是系统的第一个进程,所有进程的父进程

! init进程的PID(进程标记)号永远为1

systemd(并行启动服务的)

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

centos 7 中第一个运行的第一个init进程是/lib/systemd/systemd

systemd 单元类型

systemd单元类型.png
注意:service和target为关注的重点!

运行级别所对应的systemd目标

运行级别对应的systemd目标.png

init 0 systemctl ioslate poweroff.target systemctl ioslate poweroff poweroff 关机
init 1 systemctl ioslate rescue.target 切换单用户模式
init 3 systemctl ioslate multi-user.target 切换字符界面多用户模式
init 5 systemctl ioslate graphical.target 切换图形界面多用户模式
init 6 systemctl ioslate reboot.target systemctl reboot reboot 重启

修复MBR扇区故障

故障原因:

恶意软件、程序造成的破坏

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

解决思路

应提前做好备份文件

以安装光盘引导进入急救模式

从备份文件中恢复

操作步骤;(修复MBR扇区故障)

1、备份MBR扇区到其他磁盘

mkdir backup

mount /dev/sdb1 backup/
dd if =/dev/sda of=/root/backup/mbr.bak bs=512 count=1

2、模拟破坏MBR引导扇区

dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1

3、引导界面进入急救模式,从备份文件中恢复MBR扇区数据

先加载好光盘镜像,重启操作系统

当出现安装向导界面时,选择“Troubleshooting”选项

再选择“rescue a centos linux system”选项,进入急救模式

选择“1”,选择continue并按 Enter按键继续再次按Enter 按键然后将进入带“sh-4.2#”提示符的bash shell环境,之后在此目录下输入以下指令:

mkdir /backupdir ;创建backupdir目录

mount /dev/sdb1 backupdir/ ;挂载备份文件的分区

dd if=/backupdir/mbr.bak of=/dev/sda ;恢复备份数据

exit ;退出bash shell环境

实验操作:
1、先分区好一个新磁盘,格式化
MBR实验1.png
2、创建一个备份目录backup,使用dd指令把mbr.bak放进去。然后破坏模拟破坏MBR引导扇区。重启
MBR实验2.png

MBR实验3.png
3、选择Troubleshooting
MBR实验4.png
4、选择rescue a centos linux system
MBR实验5.png
5、创建一个back目录,然后挂载,最后使用dd指令恢复
MBR实验6.png
MBR实验7.png

修复GRUB引导故障

故障原因:

MBR中的GRUB引导程序遭到破坏(bs=446与MBR修复相同)

grub.com文件丢失、引导配置有误

故障现象

系统引导停止,显示grub> 提示符

解决思路:

尝试手动引导(很难且无法复制)

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

操作步骤;(修复GRUB引导故障)

/boot/grub/目录下的包是用于启动菜单的背景图片以及样式

/boot/grub2/grub.cfg ;grub配置文件

<u>方案一:进入急救模式,恢复GRUB引导程序</u>

MBR位于第一块硬盘(/dev/sda)的第一个物理扇区,一共512字节。前446字节是主引导记录。分区表保存在MBR扇区中的第447-510字节中。

mkdir /bak ;创建bak目录

mount /dev/sdb1 /bak ;挂载备份文件的分区

dd if=/dev/sda of=/bak/grub.bak bs=446 count=1 ;恢复备份数据

exit ;退出bash shell环境

补充:

1、模拟引导界面进入急救模式,从备份文件中恢复GRUB引导推荐

dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=446 count=1

2、引导界面进入急救模式,从备份文件中恢复GRUB引导程序

mkdir /backupdir ;创建backupdir目录

mount /dev/sdb1 /backupdir ;挂载备份文件的分区

dd if=/backupdir/mbr.bak of=/dev/sda ;恢复备份数据

exit ;退出bash shell环境

<u>方案二:引导界面进入急救模式,重建GRUB菜单配置文件</u>

rm -rf /boot/grub2/grub.cfg ;删除grub配置文件,模拟grub故障

进入急救模式,加载光盘镜像,切换到系统根目录

chroot /mnt/sysimage

grub2-install /dev/sda ;重新将GRUB引导程序安装到第一块硬盘的MBR中,如果你的linux系统中包含多个硬盘,则不建议使用这条命令。

grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg;重新构建grub配置文件

eixt

reboot ;这两步是退出chroot环境并重启的命令

实验操作:方案二(单硬盘环境下)
1、在root用户下rm删除掉grub.cfg配置文件模拟grub菜单遭到破坏,重启
1.png
2、进入boot,选择优先使用光盘启动
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3、老样子。同理MBR进入急救模式的选择

MBR实验4.png

MBR实验5.png
4、进入chroot /mnt/sysmiage的bash模式后重构grub
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如何解决遗忘root账户password

进入急救模式,加载光盘镜像,切换到系统根目录

chroot /mnt/sysimage

passwd root

(下面是提示你输入新password)

eixt

reboot ;这两步是退出chroot环境并重启的命令
操作:
1、同理上面的GRUB进入急救模式后。进入chroot /mnt/sysmiage的bash模式后使用passwd root来重置root用户password
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