RHEL——系统引导过程及修复

# 系统引导过程是指 Linux 操作系统从开机到进入登录界面的完整启动流程，主要包括 BIOS 加电自检、引导加载程序（GRUB2）加载内核和 initramfs、内核初始化硬件、systemd 启动第一个进程并逐层启动系统服务。当引导出现故障时，可通过进入救援模式或单用户模式修复 GRUB 配置、修复文件系统、重装内核、重置 root 密码等常见问题，保障系统可正常启动运行。

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一、系统引导过程

1. 通电

# 如果通电有问题，检查插头或者硬件

2. bios 设备初始化

# 对硬件进行检测，设定系统时钟（bios 里的时钟叫硬件时钟）

3. 磁盘引导阶段

（1）磁盘引导过程

# 磁头对磁盘读取数据；找到系统启动分区

（2）引导记录MBR

# 引导记录 MBR 引导磁头下一步读取哪里

# MBR大小：446字节

# 512-446=66-64=2

# 446——MBR引导记录，64——MBT主分区表，2——标识此设备是硬盘

# 如果 MBR 丢失或损坏，则磁头不工作

4.文件引导阶段

（1）系统自动引导文件

# 加载内核和内核启动参数

# 加载系统初始化镜像

（2）引导文件位置

# 主引导文件：/boot/grub2/grub.cfg

# 子引导文件存放目录：/boot/loader/entries/

# 如果主引导文件丢失则读不到子引导文件

5.启动内核

# 加载内核文件

# 只读挂载跟设备

# 加载内核启动参数

6.系统初始化程序启动

# 按"/etc/fstab"中的信息改在设备

# 加载系统时钟

# 根据设定设置 selinux

# 根据系统设置启动服务

# 读取"/etc/rc.d/rc.local"

# 开启图形；如果没有图形，则直接进入登录界面

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二、磁盘引导修复

1. BIOS 和 UEFI 固件

# 引导记录 MBR：446字节

# 注意高级固件类型中的 BIOS 和 UEFI 的修复过程是不一样的

# 如果固件类型是 UEFI 的，无法转换成 BIOS；转成功了也启动不了虚拟机，需要重新做一台固件类型为 BIOS 的虚拟机（即 UEFI 虚拟机出问题了也修复不了；所以避免出现问题，而不是出问题去修复）

# 重装 BIOS 虚拟机：https://blog.youkuaiyun.com/Forget_8/article/details/157298700?spm=1001.2014.3001.5502#t4

# BIOS 的虚拟机比 UEFI 的虚拟机启动更快

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2. 查找启动分区的硬盘

# 查看磁盘列表

[root@node1 ~]# fdisk -l                        
Disk /dev/nvme0n1: 100 GiB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Disk model: VMware Virtual NVMe Disk
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0xadc7beb4

Device         Boot    Start       End   Sectors Size Id Type
/dev/nvme0n1p1 *        2048   2099199   2097152   1G 83 Linux
/dev/nvme0n1p2       2099200  10487807   8388608   4G 82 Linux swap / Solaris
/dev/nvme0n1p3      10487808 209715199 199227392  95G 83 Linu

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# /dev/nvme0n1p1中的"name0"——nr口的标识，"n1"——硬盘1，"p1"——分区1

# 看 Boot（启动）下列带"*"的那行的硬盘分区就是启动硬盘即引导硬盘；所以引导记录 MBR 就在"/dev/nvme0n1"中

Disk /dev/nvme0n1: 100 GiB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors

Device         Boot    Start       End   Sectors Size Id Type
/dev/nvme0n1p1 *        2048   2099199   2097152   1G 83 Linux

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3. 磁盘引导出问题

# 用"/dev/zero"（空格）来覆盖"/dev/nvme0n1"下的446（即MBR）文件，使其出现引导问题即磁盘引导坏了

# 如果446字节写错一点，比如写错447，则整个系统就没了

[root@node1 ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/nvme0n1 bs=446 count=1
1+0 records in
1+0 records out
446 bytes copied, 0.000194586 s, 2.3 MB/s

[root@node1 ~]# reboot

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4. 无启动光盘

# 正常情况下虚拟机启动时是没有启动光盘的，即“启动时连接”是没有勾选的

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# 如果勾选了“启动时连接”，启动虚拟机时，会直接进入安装系统界面；勾选“启动时链接”启动虚拟机如下

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# 所以在修复磁盘引导文件时需要取消勾选“启动时连接”；取消勾选“启动时连接”启动虚拟机如下

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# 然后因为有网卡的原因，所以现在是网络启动——Network boot from VMwara VMXNET3，然后光标会一直闪（一直闪则表示硬盘硬件没有出现问题）

# 但是没有磁盘引导读取不到数据，所以跳不到启动分区

# 如果出现这种情况，一是没有装系统，二是装了系统没有引导程序

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5. 解决磁盘引导问题

# 关闭虚拟机；插入可安装系统的设备（如 U 盘、光盘）；从此设备启动

# 比如从光盘启动，勾选“启动时连接”

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# 开启虚拟机后，选择 Troubleshooting——Rescue a Red Hat···——进入到光盘里的系统

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# 然后选择“1”（继续，即更新挂载之前的 Linux 环境），然后回车，在输入"chroot /mnt/sysroot/"（从光盘系统进入到原 Linux 系统），输入"fdisk -l | less"查看分区设备（找到启动硬盘）

1
chroot /mnt/sysroot/
fdisk -l | less

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# 输入"grub2-install /dev/nvme0n1"来安装引导程序（一定要注意是安装在自己的启动硬盘上），然后输入两次"exit"，磁盘引导就修复成功了

grub2-install /dev/nvme0n1
exit
exit

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三、主引导文件修复

1. 主引导文件位置及配置信息

[root@node1 ~]# ll /boot/grub2/grub.cfg
-rw-------. 1 root root 6939 Jan 27 19:17 /boot/grub2/grub.cfg

[root@node1 ~]# vim /boot/grub2/grub.cfg
 63 if [ x$feature_timeout_style = xy ] ; then
 64   set timeout_style=menu
 65   set timeout=5        #启动时长

108 ### BEGIN /etc/grub.d/10_linux ###
109 insmod part_msdos
110 insmod xfs
111 set root='hd0,msdos1'        #指定的硬盘和分区

### 比如硬盘分区"/dev/nvme0n1p1"中的"n1"——"hd0"（硬盘1），"p1"——"msdos1"（分区1）；再比如硬盘分区"/dev/nvme0n3p4"中的"n3"——"hd2"（硬盘3），"p4"——"msdos4"（分区4）

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# 查看磁盘信息，记住自己的根设备在那个硬盘分区

[root@node1 ~]# df
Filesystem     1K-blocks     Used Available Use% Mounted on
devtmpfs            4096        0      4096   0% /dev
tmpfs            1855072        0   1855072   0% /dev/shm
tmpfs             742032     9244    732788   2% /run
/dev/nvme0n1p3  99548160  2788656  96759504   3% /
/dev/nvme0n1p1    983040   326224    656816  34% /boot
/dev/sr0        12462174 12462174         0 100% /rhel9_cd
tmpfs             371012        0    371012   0% /run/user/0

### "/"对应那行的就是根设备的硬盘分区，"boot"——boot 硬盘分区

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2. 主引导文件出问题

# 误删主引导文件

[root@node1 ~]# rm -rf /boot/grub2/grub.cfg
[root@node1 ~]# ls /boot/grub2/
device.map  fonts  grubenv  i386-pc  locale

### 主引导文件被误删后的两种情况，一是虚拟机未重启，二是虚拟机重启后启动不了

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3.修复主引导文件

（1）虚拟机未重启

# "grub2-mkconfig"就是原来的主引导文件里的内容，所以将"grub2-mkconfig"里的内容写到"/boot/grub2/grub.cfg"中，主引导文件就修复成功了

[root@node1 ~]# grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg
Generating grub configuration file ...
Adding boot menu entry for UEFI Firmware Settings ...
done

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（2）虚拟机已重启

 # 删除主引导文件后重启页面

### 现在表示系统已经找到启动分区，但是缺少主引导文件，系统不知道下一步需要加载什么文件

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# 系统不能自动引导文件，所以我们就手动引导文件；回看上面（1. 主引导文件位置及配置信息）的硬盘分区

set root=(hd0,msdos1)
linux16 /vmlinuz-5.14.0-570.12.1.e19_6.x86_64 ro root=/dev/nvme0n1p3
initrd16 /initramfs-5.14.0.570.12.1.e19_6.x86_64.img
boot

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# 因为进入系统是通过手动引导进入的，系统任然没有自动引导文件及主引导文件

# 若进入系统后用 reboot（重启），还会再次需要通过手动引导再能进入系统

# 所以需要将"grub2-mkconfig"里的内容写到"/boot/grub2/grub.cfg"中（和虚拟机未重启方法一致），主引导文件就修复成功了

[root@node1 ~]# grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg
Generating grub configuration file ...
Adding boot menu entry for UEFI Firmware Settings ...
done

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（3）修复网络

# 注意：虽然主引导文件修复成功了，但是因为我们的母盘设置了"net.ifnames=0"（禁用可预测的网络接口命名）参数，在手动引导加载内核命令时没有写这个参数，所以修复完后的虚拟机网卡是原来的初始网卡。

# 方法一：通过网络脚本重新配置 ip

ip a
ip link show
nmcli connection show
ip.sh eth0 192.168.153.10 node10
reboot

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# 方法二：同手动引导过程中，其它操作不变，在配置加载内核时，加入"net.ifnames=0"参数，然后同样的启动虚拟机方式，网络会和主引导文件一起修复好了

set root=(hd0,msdos1)
linux16 /vmlinuz-5.14.0-570.12.1.e19_6.x86_64 ro root=/dev/nvme0n1p3 net.ifnames=0
initrd16 /initramfs-5.14.0.570.12.1.e19_6.x86_64.img
boot

ip a
grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg

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四、子引导文件修复

1. 子引导文件位置

[root@node1 ~]# ll /boot/loader/entries/
total 8
-rw-r--r--. 1 root root 484 Jan 27 19:17 9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa-0-rescue.conf
-rw-r--r--. 1 root root 459 Jan 27 22:56 9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64.conf

### 每台主机的子引导文件名称都不一样；有两个子引导文件是因为系统装有两个内核

### 系统默认使用的是"xxx-5.14.0-xxx.x86_64.conf"子引导文件，如果正常的子引导文件出了问题，则会使用"xxx-0-rescue.conf"子引导文件（排错子引导文件）

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# 两个子引导文件中标红的两行就是虚拟机启动时的两行标题

[root@node1 ~]# cat /boot/loader/entries/9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa-0-rescue.conf
title Red Hat Enterprise Linux (0-rescue-9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa) 9.6 (Plow)
version 0-rescue-9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa
linux /vmlinuz-0-rescue-9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa
initrd /initramfs-0-rescue-9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa.img
options root=UUID=4baff1b0-686a-40da-8c13-a652cfc3cbee ro crashkernel=1G-4G:192M,4G-64G:256M,64G-:512M resume=UUID=a12dbb66-2097-47f8-8a29-b13342bb195b rhgb quiet
grub_users $grub_users
grub_arg --unrestricted
grub_class rhel

[root@node1 ~]# cat /boot/loader/entries/9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64.conf
title Red Hat Enterprise Linux (5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64) 9.6 (Plow)
version 5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64
linux /vmlinuz-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64
initrd /initramfs-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64.img $tuned_initrd
options root=UUID=4baff1b0-686a-40da-8c13-a652cfc3cbee ro crashkernel=1G-4G:192M,4G-64G:256M,64G-:512M resume=UUID=a12dbb66-2097-47f8-8a29-b13342bb195b rhgb quiet net.ifnames=0
grub_users $grub_users
grub_arg --unrestricted
grub_class rhel

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2. 子引导文件出问题

（1）正常子引导文件被误删

# 如果正常子引导文件被误删，子引导文件目录里只剩下排错子引导文件，则重启后会以排错子引导文件进入系统，并且一些数据会丢失（比如 ip）

[root@node10 ~]# rm -rf /boot/loader/entries/9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64.conf
[root@node10 ~]# ls /boot/loader/entries/
9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa-0-rescue.conf

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（2）整个子引导文件目录下的文件被误删

# 如果目录下的所有文件都被删除了，那么重启时会和主引导文件被删除一样进入到如下页面

[root@node10 ~]# rm -rf /boot/loader/entries/*
[root@node10 ~]# ls /boot/loader/entries/
[root@node10 ~]# reboot

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3. 修复子引导文件

（1）与修复主引导文件一样，先手动引导进入系统

set root=(hd0,msdos1)
linux16 /vmlinuz-5.14.0-570.12.1.e19_6.x86_64 ro root=/dev/nvme0n1p3 net.ifnames=0
initrd16 /initramfs-5.14.0.570.12.1.e19_6.x86_64.img
boot

ip a

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（2）修复子引导文件需要通过 kernel-install 命令来修复

[root@node10 ~]# kernel-install --help
Usage:
  kernel-install [OPTIONS...] add KERNEL-VERSION KERNEL-IMAGE [INITRD-FILE...]
  kernel-install [OPTIONS...] remove KERNEL-VERSION
  kernel-install [OPTIONS...] inspect
Options:
  -h, --help     Print this help and exit
      --version  Print version string and exit
  -v, --verbose  Increase verbosity

### OPTIONS——参数，KERNEL-VERSION——内核版本，KERNEL-IMAGE——内核镜像

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# 通过"uname -r"来传内核版本号，修复子引导文件

[root@node10 ~]# uname -r
5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64
[root@node10 ~]# kernel-install add $(uname -r) /boot/vmlinuz-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64
[root@node10 ~]# ls /boot/loader/entries/
9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa-0-rescue.conf
9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64.conf
[root@node10 ~]# reboot

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（3）修复网络

# 注意：因为我们的母盘是在子引导文件里配置有"net.ifnames=0"这个参数；这和主引导修复网络过程不一样

# 主引导文件被误删，则读不到子引导文件；但是主引导文件修复后，子引导文件还是原来的子引导文件，没有删改数据

# 而子引导文件被误删后，修复回来的子引导文件是系统初始化的子引导文件，没有我们配置的"net.ifnames=0"这个参数

# 即通过手动引导是添加的"net.ifnames=0"这个参数是临时的，重启虚拟机后，还会出现网络问题

# 方法一：通过编辑子引导文件重新添加参数"net.ifnames=0"

[root@node10 ~]# vim /boot/loader/entries/9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64.conf
  1 title Red Hat Enterprise Linux (5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64) 9.6 (Plow)
  2 version 5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64
  3 linux /vmlinuz-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64
  4 initrd /initramfs-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64.img $tuned_initrd
  5 options root=UUID=4baff1b0-686a-40da-8c13-a652cfc3cbee ro crashkernel=1G-4G:192M,4G-64G:256M,6    4G-:512M resume=UUID=a12dbb66-2097-47f8-8a29-b13342bb195b rhgb quiet $tuned_params net.ifnames=0
  6 grub_users $grub_users
  7 grub_arg --unrestricted
  8 grub_class rhel

[root@node10 ~]# reboot

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# 方法二：直接更新内核配置（--update-kernel）添加参数

[root@node10 ~]# grubby --update-kernel ALL --args net.ifnames=0
[root@node10 ~]# reboot

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五、内核文件修复

1.内核文件位置

# 内核文件存放在"/boot"目录下，“vmlinuz”的就是内核文件

[root@node10 ~]# ls /boot/
config-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64
efi
grub2
initramfs-0-rescue-9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa.img
initramfs-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64.img
initramfs-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64kdump.img
loader
symvers-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64.gz
System.map-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64
vmlinuz-0-rescue-9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa
vmlinuz-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64

---

2.内核文件出问题

# 误删内核文件

[root@node10 ~]# rm -rf /boot/vmlinuz-*
[root@node10 ~]# ls /boot/
config-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64
efi
grub2
initramfs-0-rescue-9a9d16bcedd84606bed6fa15ea7cb8aa.img
initramfs-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64.img
initramfs-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64kdump.img
loader
symvers-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64.gz
System.map-5.14.0-570.12.1.el9_6.x86_64

[root@node10 ~]# reboot

### 内核文件丢失，我们也无法进入系统进行手动引导

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3. 修复内核文件

（1）进入光盘系统

# 关闭虚拟机，通过导航栏的绿色开启图形——打开电源时进入固件——Boot——选择 CD-ROM Drive 移到第一行——Exit——Exit Saving Changes——yes

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（2）查找并安装内核核心安装包

# 通过光盘启动进入挽救模式（参考磁盘引导修复），选择 Troubleshooting——Rescue a Red···

# 内核文件来源于系统安装即光盘安装，所以先找到光盘所在位置

# 进入到光盘系统中，先查看磁盘分区

1

df

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# 在光盘系统下，将光盘挂载到原 Linux 系统下的"/media"（自己命名）

mount --bind /run/install/repo /mnt/sysroot/media
ls /mnt/sysroot/media

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# 进入原 Linux 系统，kernel（内核）安装包在"/BaseOS/Packages"目录下，找到核心安装包；然后因为原 Linux 系统原本就有 kernel 的部分文件，需要强制（--force）安装才能成功

chroot /mnt/sysroot
ls /media/
rpm -qa | grep kernel
rpm -ivh /media/BaseOS/Packages/kernel-core-5.14.0-570.12.1.e19_6.x86_64.rpm --force
ls /boot/
exit
exit

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（3）调回启动顺序

# 内核文件修复完成后，因为之前我们修复时调过系统启动顺序，所以需要把启动顺序再调回来

# 关闭虚拟机，通过导航栏的绿色开启图形——打开电源时进入固件——Boot——选择 CD-ROM Drive 移到第三行——Exit——Exit Saving Changes——yes

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### 注意：如果系统初始化文件丢失，修复内核文件方法同样适用于系统初始化文件修复