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Linux 系统引导过程及引导修复

• 1. Linux 中如何从光盘启动主机
• 2. Linux 中从硬盘启动

• 1. 通电
• 2. bios初始化
• 3. 磁盘引导
• 4. grub2文件引导
• 5. 内核加载
• 6. 系统初始化镜像
• 7. 系统启动级别
• 8. 超级用户密码忘记

1. Linux 中如何从光盘启动主机

一般我们的系统都是默认从硬盘中启动，但是在特定的时候当硬盘启动失败时，就需要用到从光盘中启动。此实验以 linux 系统中的虚拟机为例来说明。
在超级用户下用图形的方式或者命令的方式打开虚拟机控制器；

图形的方式：

命令的方式：输入命令 nm-connection-editor ；打开虚拟机控制界面；

选择要做设置的虚拟机，双击进入管理界面；点击灯泡标志之后，便可以对硬件信息进行更改；

点击Add Hardware ，添加一个光盘，设置如图所示；找到镜像的位置，选择设备类型，选择磁盘类型；最后点击 Apply ；完成之后便可以看到添加的光盘；

添加光驱完成之后点击 Boot Options ，在右边选中光盘，然后用右边的上下键来调整光盘到第一行，此设置完成之后，在开启系统的时候便会默认从光盘中启动。

用光盘启动的界面如下图所示：

如果不需要从光盘启动，就将硬盘调至第一行再次启动时就会默认从硬盘中启动。

2. Linux 中从硬盘启动

1. 通电

开启主机

2. bios初始化

对硬件检测
初始化硬件时钟

3. 磁盘引导

mbr=主引导记录=0磁道1扇区446
作用:
记录grub2引导文件的位置

当mbr数据丢失系统会因为找不到启动分区而停止启动

输入命令 fdisk -l 查看所有设备；

此系统中的设备为 /dev/vda ， /dev/vda1 为设备分区， * 为设备上 mbr 的记录 。也就是系统在启动时，从硬盘上指定位置读取数据。

输入命令 dd if=/dev/zero of=/dev/vda bs=446 count=1，命令表示从系统的无限0字节中截取数据放到 vda 硬盘中，截取一块大小为446 byte ，一共截取一块。这样就将 mbr 中的记录清空。

当系统引导程序被破坏之后，在从硬盘中启动时系统无法识别从什么位置读取信息；

此时关闭该系统，选择从光盘启动；启动之后如图所示，用上下键选择第3行；

在选择第3行之后，会进入到当前页面；此时选择第2行，进入系统的挽救模式；

进入挽救模式后 ，会显示如图所示的信息；

1.继续进入挽救模式
2.只读进入挽救模式
3.直接开启shell
4.退出

此处选择第一个继续进入挽救模式；

继续进入挽救模式之后，会有一个命令如图中所示 chroot /mnt/sysimage 表示转换系统从光驱到真实系统的磁盘；

此处我们直接回车，得到一个shell ；
然后输入 chroot /mnt/sysimage，切换到真实的系统；
输入 grub2-install /dev/vda 命令，安装 mbr引导文件； /dev/vda 为有引导分区的设备名称 ；
安装完成之后，看到 no error 表示安装成功；
然后输入两次 exit exit 就会自动重启系统；

但此时还是从光驱中启动，应该先关闭系统，调整启动方式为硬盘启动，再启动系统查看设定是否成功；

如图，从硬盘启动时会自动进入并无报错，则说明设定成功。

4. grub2文件引导

从硬盘启动之后，看到的两行标题是系统引导文件中的内容。

在 rhel8 中

• /boot/grub2/grub.cfg 为主引导文件
• /boot/loader/entries/xxxxxxxxx.conf 为子引导文件

在引导文件 /boot/loader/entries/ 目录中有两个文件，查看其内容和开机界面中的两行分别对应；

当系统中的引导文件丢失时：

1.当主引导文件丢失 （一般不会丢失）

只需输入命令 grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg ，便可将主引导文件恢复。

2.当子引导文件丢失，在开启系统的时候会无法自动引导，
此时需要手动引导，需要知道 / 分区所在的设备名称是谁。

如图所示，/分区所在的系统设备是 /dev/vda3；
/boot 分区所在的系统设备，这是启动份分区所在系统设备；

我们通过手动的方式让文件丢失，来看其丢失之后的效果以及恢复的办法；

在引导文件丢失的情况下，此时 reboot 重启系统，会出现如图所示的情况；表示引导文件丢失，无法自动引导，需要手动填写引导信息；

手动引导过程

1. set root=‘hd0,msdos1’ 表示指定系统引导分区的位置，root 表示指定引导设备； hd0 指定引导分区的位置为第一块硬盘；msdos1 表示指定引导分区在第一块硬盘的第一个分区中。
2. linux16 /vmlinuz-4.18.0-193.e18.x86_64 ro root=/dev/vda3 启动内核只读挂载分区。/vmlinuz-4.18.0-193.e18.x86_64 为内核文件，ro 表示只读挂载， root=/dev/vda3 表示根分区设备。
3. initrd16 /initramfs-4.18.0-80.el8.x86_64.img 表示加载系统初始化镜像。
4. boot 引导完成启动系统

以上并不表示系统的问题解决，在 /boot/loader/entries/ 中并没有恢复引导文件，在以后的开机中每次都要做此设置.

如果要恢复引导文件，需要安装内核完成以下操作：
输入命令 kernal-install --help 查看安装帮助；
在帮助中可以看到需要知道当前系统的内核版本，可以用命令 uname -r 查看系统的内核版本；

知道内核版本之后，按照版帮助的信息提示，输入命令 kernel-install add 4.18.0-193.el8.x86_64 /boot/vmlinuz-4.18.0-193.el8.x86_64 安装内核；
此时会有报错，提示文件缺失；

输入命令 cp /usr/lib/modules/4.18.0-193.el8.x86_64/bls.conf /boot/ 解决报错的问题；

然后在输入命令 kernel-install add 4.18.0-193.el8.x86_64 /boot/vmlinuz-4.18.0-193.el8.x86_64 安装内核，此时不再会有报错，说明安装成功；

此时可以看到引导文件已经恢复，再次启动系统时便可以直接进入。

系统的引导文件都是在系统的 boot 分区中，内核初始化镜像等。

5. 内核加载

加载内核作用:
读取的是 /boot/vmlinuz-$(为用 uname -r 查看到的内核版本号)
系统初始化硬件设备
只读挂载设备

我们手动删除系统中的内核，来模拟内核丢失时的情况；

当内核丢失时，在开启系统的时候会出现如下的情况；此时应该进入挽救模式来开启。

在挽救模式下，直接回车，得到一个shell ；

然后输入 chroot /mnt/sysimage，切换到真实的系统；

输入命令 mount /dev/cdrom /media/ 将设备挂载在 media 目录上；

输入命令 cp kernel-core-4.18.0-193.el8.x86_64.rpm /mnt/ 将内核文件复制到 /mnt/ 中；

找到内核后输入命令 cp /mnt/lib/modules/4.18.0-193.el8.x86_64.rpm/vmlinuz /boor/vmlinuz-4.18.0-193.el8.x86_64 将内核文件复制的 /boot/ 中去；

然后输入两次 exit ，即可自动进入系统。

此时默认开启系统的方式还是为从光盘启动，调整开启主机的方式为从硬盘启动，再次打开系统的时候就可以正常启动。在启动系统之后，可以看到 /boot/ 中的内核文件已经恢复。

6. 系统初始化镜像

加载内核完成后，就要加载的文件是系统初始化镜像。

初始化镜像所在位置 /boot/initramfs-4.18.0-80.el8.x86_64.img
作用：
加载系统时钟
加载 selinux
加载系统主机信息
加载 /etc/fstab 文件中磁盘挂在策略
加载磁盘配额
初始化系统程序开启开机启动服务
开启虚拟控制台
开启图形

手动删除系统中的初始化镜像，来模拟初始化镜像丢失时的情况；

当初始化镜像丢失时，在开启系统的时候会出现如下的情况；此时应该进入挽救模式来开启系统。

在挽救模式下，直接回车，得到一个shell ；
然后输入 chroot /mnt/sysimage，切换到真实的系统；
输入命令 cd /root/ 进入此目录中；用 ls 查看此目录中的内容；
输入命令 mkinitrd --help 查看帮助，帮助提示的例子直接照抄；
输入命令 mkinitrd /boot/initramfs-4.18.0-80.el8.x86_64.img 4.18.0-80.el8.x86_64；
用 ls 查看 /boot/ 目录中的内容，此时目录中已经生成了初始化镜像文件；
输入两次 exit 即可自动进入系统。

此时默认开启系统的方式还是为从光盘启动，调整开启主机的方式为从硬盘启动，再次打开系统的时候就可以正常启动。在启动系统之后，可以看到 /boot/ 中的内核文件已经恢复。

7. 系统启动级别

当系统初始化完成之后，就会加载系统的启动级别，以及系统所用到的脚本。加载目录为 /etc/systemd/system/；在此目录中 default.target 为系统启动级别的脚本链接；multi-user.target.wants为系统所有服务的启动脚本链接。

当我们关闭系统中的 sshd 服务时，multi-user.target.wants 中的 sshd.service ；

当我们再次重启 dhcp 服务时，在 multi-user.target.wants 中又会生成 sshd.service 的文件；

当我们在设定服务开机启动或开机不启动时，系统会在 /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ 中新建或者删除链接。

以上便是系统服务开机启动原理。

输入命令 ll default.target 可以显示其链接地址；
输入命令 ls /lib/systemd/system/*.target ，显示 /lib/systemd/system/ 目录中所有以 .target结尾的文件；

其中启动级别有如下所示的含义：

0 关机
1 单用户
2 无图形网络模式
3 无图形网络模式
4 无图形网络模式
5 有图形网络模式
6 重启

如果在系统中输入 systemctl set-default reboot.target，系统在开启时会进入无限重启模式；

解决办法：

在开机选择界面用上下键选中第一个，按进入到引导文件编辑模式；

在编辑模式中，会有如下图所示的情况；上面为五行，在第四行内核加载选项最后加入 5 指定启动级别为有图形网络模式；

然后按 ctrl+x 开启系统； 此种方法是手动进入启动级别5。

以上设定是手动方式进入启动级别5；在手动设定完成之后，再次开启系统的时候还是会无限重启，需要做如下设置：

输入命令 systemctl set-default graphical.target

设定完成之后，再次开启时便正常进入。

8. 超级用户密码忘记

当超级用户在忘记密码的时候，在开机选择界面用上下键选中第一个，按进入到引导文件编辑模式；

在编辑模式中，会有如下图所示的情况；上面为五行，在第四行内核加载选项中，删除到 ro ，写入 rw 和 rd.break ；更改ro---->rw， 加入 rd.break 参数终止系统启动进入单用户模式，在系统内核完成之后，终止系统启动；

然后按 ctrl+x 开启系统。

进入到系统单用户模式，当前模式下默认使用root 用户登陆；

然后输入命令 chroot /sysroot/；

然后输入命令 echo lee| passwd --stdin root 给超级用户设定密码；

输入命令 .touch /.autorelabel ；当 /.autorelabel 文件存在 时，selinux 会重新初始化cp kernel-

core-4.18.0-80.el8.x86_64.rpm /mnt/ ；让系统中内核型加强型火墙（selinux）重新初始化，如果更改密码后 selinux 未被重新初始化会阻止新密码生效，此操作只有在 selinux 开启时需要；

然后按两次 exit 退出，再次登陆时按照设定的密码即可登陆。