引导过程和服务控制-优快云博客

文章详细阐述了Linux操作系统的引导步骤，包括开机自检、MBR引导、GRUB启动菜单、加载内核以及init进程初始化。同时，介绍了如何排除MBR和GRUB引导故障，以及处理遗忘root用户密码的方法，涉及急救模式和系统修复策略。

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一、linux操作系统引导过程

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、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

总结：检查硬件设备，检测出第一个能够引导系统的设备，比如硬盘、U盘或者光驱

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（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）

总结：运行放在MBR扇区里的启动GRUB引导程序

3）启动GRUB菜单

对于Liunx操作系统来说，GRUB（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。
CentOS7采用的是GRUB2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和路径位置，并屏幕显示grub菜单

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
CentOS7系统中，默认的内核文件位于“/boot/vmlinuz-3.10.0-514.e17.x86_64”

总结：把内核和镜像文件系统加载到内存中

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（运行中的程序成为进程），init进程负责完成整个系统的初始化（成为其他所有程序的父进程），最后等待用户进行登录

总结：内核把init进程加载到内存中运行，加载硬件驱动程序

传统init对于进程的管理是串行执行 Shell 脚本启动服务，容易出现阻塞情况，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
1）init进程

①由Linux内核加载运行/sbin/init程序

②init进程是系统中第一个进程，是所有进程的父进程

③init进程的PID（进程标记）号永远为1

2）Systemd

①Systemd是Linux操作系统的一种init软件

②CentOS7中采用全新的Sysremd启动方式，取代传统的SysVinit

③CentOS7中运行的第一个init进程是/lib/sysremd/systemd

Systemd 单元类型

运行级别所对应的Systemd目标

二、排除启动类故障

1.修复MBR扇区故障

1）故障原因

①病毒、木马等造成的破坏

②不正确的分区操作、磁盘读写误操作

2）故障现象

①找不到引导程序，启动中断

②无法加载操作系统，开机后黑屏

3）解决思路

①应提前做好备份文件

②以安装光盘引导进入急救模式

③从备份文件中恢复

MBR位于第一块硬盘 (/dev/sda) 的第一个物理扇区处，总共512字节
1.备份MBR扇区数据到其它磁盘（/dev/sdb1）
mkdir /backup
mount /dev/sdb1 /backup
cd /backup
touch mbr.bak
dd if=/dev/sda of=/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 键继续
再次按 Enter 键后将进入带“sh-4.2#”提示符的 Bash Shell 环境
sh-4.2# mkdir /backupdir
sh-4.2# mount /dev/sdb1 /backupdir                #挂载带有备份文件的分区
sh-4.2# dd if=/backupdir/mbr.bak of=/dev/sda   #恢复备份数据
sh-4.2# exit                                   #执行exit命令退出临时Shell 环境，系统将会自动重启

2.修复GRUB引导故障
1）故障原因

①MBR中的GRUB引导程序遭到破坏

②grub.cfg文件丢失、引导配置有误

2）故障现象

①系统引导停滞，显示“grub>” 提示符

3）解决思路

①尝试手动输入引导命令

②进入急救模式，重写或者从备份中恢复grub.cfg

③向MBR扇区中重建grub程序

方法2.进入急救模式，恢复GRUB引导程序
MBR位于第一块硬盘（/dev/sda）的第一个物理扇区处，总共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
mount /dev/sdb1 /bak
dd if=/dev/sda of=/bak/grub.bak bs=446 count=1

#模拟对MRB中的GRUB引导程序的破坏，但并不破坏分区表
dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=446 count=1

重启 init 6