引导过程与服务控制

目录

一。Linux操作系统的引导过程

1.引导过程总览

(1)开机自检

(2)MBR 引导

(3)GRUB 菜单

(4)加载Linux内核

(5)init 进程初始化

2.系统初始化进程及文件

1.init进程

2.systemd概述

二。排除系统启动类故障

1.MBR扇区故障

2.GRUB引导故障

3.忘记root密码


一。Linux操作系统的引导过程

        系统引导是操作系统运行的开始,在用户能够正常登录到系统之前,Linux操作系统的引导过程将完成一系列的初始化任务,并加载必要的程序和命令终端,为用户登录做好准备本节将对 Linux 操作系统的引导过程做简单介绍。

1.引导过程总览

(1)开机自检

服务器主机开机以后,将根据主板 BIOS 中的设置对 CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、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,大多时候会移交给本机硬盘。

(2)MBR 引导

当从本机硬盘中启动系统时,首先根据硬盘第一个扇区中MBR(Master Boot Record,主引导记录)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(如GRUB)。

(3)GRUB 菜单

对于 Linux 操作系统来说,GRUB(GRand Unified Bootloader,统一启动加载器)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。需要注意的是,CentOS7采用的是 GRUB2 启动引导器。

(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 CentOS 系统中,默认的内核文件位于“/bootvmlinuz-3.10.0-514.el7.x86 64”

(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(运行中的程序称为进程),init 进程负责完成一系列的系统初始化过程,最后等待用户进行登录。

2.系统初始化进程及文件

1.init进程

Linux 操作系统中的进程使用数字进行标记,每个进程的身份标记号称为PID。在引导Linux 操作系统的过程中,“/sbin/init"是内核第一个加载的程序,因此 init 进程对应的 PID 号
总是为1。init 进程运行以后将陆续执行系统中的其他程序,不断生成新的进程,这些进程称为init进程的子进程。反过来说,init进程是这些进程的父进程。当然,这些子进程也可以进一步生成各自的子进程,依次不断繁衍下去,最终构成一棵枝繁叶茂的进程树,共同为用户提供服务。
从以上描述可以看出,init 进程正是维持整个 Linux 操作系统运行的所有进程的“始祖”因此init 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init 进程发送正确的执行参数,由init 自身来完成相关操作。

2.systemd概述

Systemd 是 Linux 操作系统的一种 init 软件,CentOS7系统中采用了全新的 Systemd启动方式,取代了传统的 SysVinit。Systemd 启动方式使系统初始化时诸多服务并行启动,大大提高了开机效率。CentOS7 系统中“/sbinnit”是"/lib/systemdsystemd”的链接文件。换言之,CentOS7系统中运行的第一个init 进程是"/lib/systemd/systemd”。systemd 守护进程负责 Linux 的系统和服务,systemctl 用于控制 Systemd 管理的系统和服务状态。

Service .service描述一个系统服务
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
Automount.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交换文件
Path.Path描述一个文件系统中文件或目录
Timer.Timer描述一个定时器(用于实现类似cron的调度任务)
Snapshot.Snapshot
用于保存一个 systemd 的状态
Scope.Scope使用 systemd 的总线接口以编程的方式
Slice.Slice创建外部进程描述居于 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

         

二。排除系统启动类故障

1.MBR扇区故障

MBR 位于物理硬盘的第一个扇区(512 字节),该扇区又称为主引导扇区(MBR 扇区),除了包含系统引导程序的部分数据外,还包含整个硬盘的分区表记录。当主引导扇区发生故障时,将可能无法进入引导菜单,或者因无法找到正确的分区位置而无法加载系统,通过该硬盘引导主机时很可能进入黑屏状态。

2.GRUB引导故障

GRUB 是大多数 Linux 操作系统默认使用的引导程序,可以通过启动菜单的方式选择进入不同的操作系统(如果有)。当配置文件/bootgrub2/grub.cfg 丢失,或者关键配置出现错误,或者 MBR 中的引导程序遭到破坏时,Linux 主机启动后可能只出现"grub>”的提示符,无法完成进一步的系统启动过程

3.忘记root密码

当忘记 root 用户的密码时,将无法登录 Linux操作系统执行管理、维护等任务,而只能通过其他用户(普通用户)登录使用一些受限制的功能。当然,如果操作系统中还有其他具有 root 权限的用户(uid 为0),或者拥有修改root账号密码权限的用户,也可以使用这些用户登录操作系统,然后重新设置root用户的密码。
然而,大多数时候 Linux 主机中具有 root 权限的用户只有一个,因此需要通过其他途径来重设 root 账号的密码。最简便的途径是使用 CentOS的安装光盘进入急救模式。若使用 CentOS 的安装光盘进入急救模式的 Shel 环境,则只需切换到待修复 Linux 操作系统的根目录环境,直接执行“passwd root”命令重设root 用户的密码即可;或者修改/etc/shadow 文件,将 root用户的密码字段清空,重启后以空密码可登录系统。以下操作即为进入急救模式重设 root 用户密码

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