51、Mac 启动与系统问题排查指南

Mac 启动与系统问题排查指南

1. Intel 架构 Mac 的启动快捷方式

在 Intel 架构的 Mac 上，有一些实用的启动快捷方式：
| 快捷键 | 功能 |
| — | — |
| T | 对于内置 USB - C 或 Thunderbolt 端口的 Mac，按住此键可使 Mac 进入目标磁盘模式，允许其他 Mac 访问该 Mac 的内部卷。 |
| Option - Command - P - R | 重置 NVRAM 设置并重启 Mac。 |
| 弹出键、F12 键、鼠标按钮或触控板按钮 | 弹出任何可移动媒体。 |

如果开启了 FileVault，在进入详细模式或单用户模式时，需要在第一个登录窗口提供密码以解锁系统磁盘。成功验证后，macOS 会继续以相应模式启动。

2. 系统初始化问题排查

2.1 安全模式、详细模式和单用户模式的作用

安全模式、详细模式（适用于无 T2 芯片的 Intel 架构 Mac）和单用户模式可以帮助排查和解决问题。这些模式在固件阶段启动，但会影响后续的系统初始化过程。

2.2 固件问题排查

如果 Mac 无法显示 Apple 标志，可能存在固件问题。需要确定问题是与 Mac 硬件还是系统卷有关。
- 对于有硬件问题的 Intel 架构 Mac，可尝试重置 NVRAM 或系统管理控制器（SMC）。
- 在极少数情况下，如 macOS 升级过程中停电，Apple 硅芯片 Mac 或带有 T2 芯片的 Intel 架构 Mac 可能无响应，可能需要恢复固件。

2.3 硬件问题排查

如果 Mac 在开机时没有启动音、电源指示灯不闪烁或屏幕无显示，可能硬件未通过 POST。此外，若 Mac 发出诊断音或显示一系列开机闪烁，也表明存在硬件问题。
- 首先检查简单问题，如 Mac 是否插入电源插座、键盘和鼠标是否正常工作。
- 若未通过 POST，通常意味着存在严重硬件问题，建议将 Mac 送到 Apple Store 或 Apple 授权服务提供商处。

2.4 系统卷问题排查

如果 Mac 显示闪烁的问号文件夹图标，固件无法找到有效的系统卷或启动器文件，可能存在软件问题。
- Apple 硅芯片 Mac ：
1. 关闭 Mac。
2. 按住电源按钮。
3. 当 Mac 显示启动选项窗口时，松开电源按钮（大约需要 10 秒）。
4. 选择启动磁盘（使用指针或左右箭头键）。
5. 点击“继续”或按回车键。
- Intel 架构 Mac ：关闭 Mac，然后开机并在启动时按住 Option 键，使用启动管理器查找系统卷。

排查系统卷问题的方法如下：
- 如果原始系统卷出现，选择它启动。若 Mac 从该卷上的系统启动，可打开“启动磁盘”偏好设置将该卷重置为启动磁盘。
- 如果原始系统卷出现但 Mac 仍找不到有效系统或启动器，可能需要在该卷上重新安装 macOS，操作前备份重要数据。
- 如果原始系统卷未出现，问题可能出在该存储设备上。可从其他系统（如 macOS 恢复模式）启动，并使用存储排查技术。

2.5 启动器问题排查

如果 Mac 显示禁止图标，内核可能加载失败。可按以下方法排查启动器问题：
- 如果从 Mac 从未启动过的卷启动，禁止图标通常表示该卷上的 macOS 版本与 Mac 硬件不兼容，可使用 macOS 恢复模式重新安装兼容版本。
- 以安全模式启动 Mac，启动器会尝试验证和修复启动卷。若需要修复，Mac 会在继续前重启。若出现这种情况，再次以安全模式启动。
- 如果启动器无法找到或加载有效的内核，在该卷上重新安装 macOS。

2.6 Intel 架构 Mac 的内核问题排查

如果 Intel 架构 Mac 显示 Apple 标志启动屏幕和 Apple 图标或进度条，但无法到达登录窗口或登录，可能是第三方遗留系统扩展（也称为第三方内核扩展）或 launchd 加载失败。可按以下步骤排查：
- 启动 Intel 架构 Mac，按住 Shift 键进入安全模式，强制内核忽略第三方遗留系统扩展。若成功，内核会启动 launchd，继续以安全模式启动。若内核启动阶段通过安全模式完成，问题可能是第三方遗留系统扩展，可尝试以详细模式启动查找问题。
- 启动 Intel 架构 Mac，按住 Command - V 进入详细模式，Mac 会以连续文本显示启动过程细节。若文本停止，启动过程可能停止，应检查文本末尾以获取排查线索。找到可疑项后，将其移至隔离文件夹，然后不使用安全模式重启 Mac 以确定问题是否解决。
- 如果问题 Mac 成功以安全模式启动且仍在尝试查找问题，不要同时使用安全模式和详细模式。
- 如果内核在安全模式下无法加载，或无法定位和修复问题，可能需要在该卷上重新安装 macOS。

2.7 launchd 问题排查

如果无法到达登录屏幕或在登录屏幕出现时无法登录，可能是 launchd 问题。可按以下方法排查：
- 以安全模式启动 Mac，安全模式会强制 launchd 忽略第三方字体和启动守护进程。若安全模式启动成功，launchd 进程会启动登录窗口进程，Mac 会完全启动并以安全模式运行。若能通过安全模式完成系统初始化，问题可能是第三方系统初始化项，可尝试以详细模式启动查找。
- 对于 Intel 架构 Mac，启动 Mac 后按住 Command - V 进入详细模式。若文本停止滚动，检查文本末尾，找到可疑项后将其移至其他文件夹，然后重启 Mac。
- 可能可以在安全模式下启动到“访达”，若可以，使用“访达”隔离可疑项。
- 在安全模式下，考虑删除或重命名系统缓存和偏好设置文件，因为它们可能损坏并导致启动问题。首先删除 /Library/Caches，这些文件包含易于替换的信息。可删除存储在 /Library/Preferences 或 /Library/Preferences/SystemConfiguration 文件夹中的设置，但前提是之后可以重新配置它们，也可以重命名这些文件夹中的系统偏好设置文件。移动或重命名这些项后，重启 Mac，macOS 会用新版本替换它们。
- 如果安全模式启动继续失败或找到需要删除的可疑系统项，对于无 T2 芯片的 Intel 架构 Mac，启动时按住 Command - S 进入单用户模式；对于 Apple 硅芯片 Mac 或带有 T2 芯片的 Intel 架构 Mac，从 recoveryOS 启动，然后打开“终端”。Mac 会提供一个最小的命令行界面，可将可疑文件移至隔离文件夹。若要在单用户模式下修改文件和文件夹，需准备系统卷。输入 /sbin/fsck -fy 验证和修复启动卷，重复此命令直到出现磁盘正常的消息。然后输入 /sbin/mount -uw / 将启动卷挂载为读写文件系统。完成更改后，退出单用户模式并输入 exit 命令继续启动 Mac，使用 shutdown -h now 命令关闭 Mac。
- 如果系统初始化在安全模式启动期间无法完成，或无法定位和修复问题，重新安装 macOS。

以下是一个简单的 mermaid 流程图，展示系统初始化问题排查的大致流程：

graph TD;
    A[Mac 启动问题] --> B{是否显示 Apple 标志};
    B -- 否 --> C[固件问题排查];
    B -- 是 --> D{是否到达登录窗口};
    D -- 否 --> E{是否显示禁止图标};
    E -- 是 --> F[启动器问题排查];
    E -- 否 --> G[内核或 launchd 问题排查];
    D -- 是 --> H{是否能登录};
    H -- 否 --> I[launchd 问题排查];
    H -- 是 --> J[正常启动];

3. 用户会话问题排查

3.1 安全模式登录

如果登录窗口进程无法初始化用户环境，用户无法控制界面。可尝试安全模式登录，在登录屏幕上，点击“登录”按钮时按住 Shift 键。即使未以安全模式启动 Mac，在排查用户问题时也可进行安全模式登录。启用安全模式后，登录窗口进程不会自动打开用户定义的登录项或设置为恢复的应用程序，launchd 进程不会启动用户特定的 LaunchAgents。若安全模式登录解决了用户会话问题，可从“用户与群组”偏好设置中调整用户的“登录项”列表，或调整 /Library/LaunchAgents 或 ~/Library/LaunchAgents 中的项。

3.2 注销和关机问题排查

如果无法注销或关机，可能是某个应用程序或进程无法退出。若无法注销，可使用苹果菜单中的“强制退出”选项。
如果 Mac 在所有应用程序退出后显示空白屏幕，登录窗口进程已关闭用户会话但 Mac 无法关机，可等待片刻。若仍无反应，可能是某个系统进程未退出，可按住电源按钮直到 Mac 关机。

4. 使用安全模式的练习

4.1 前提条件

• 已创建“本地管理员”账户。
• 已开启 FileVault。
• 使用 Intel 架构 Mac。

4.2 以安全模式启动的步骤

1. 打开 Mac，以“本地管理员”身份登录。
2. 打开“活动监视器”。
3. 选择“视图”>“所有进程”。
4. 记录“活动监视器”窗口底部 CPU 负载图表右侧显示的进程数量。
5. 从苹果菜单中选择“重新启动”，按住 Shift 键直到 Mac 屏幕上显示 Apple 标志。在 FileVault 认证屏幕上，以“本地管理员”身份登录以允许 Mac 启动。
6. 以“本地管理员”身份登录，会注意到 Dock 和菜单栏失去透明度，因为安全模式会禁用非必要的驱动程序（如图形处理器驱动程序）。
7. 打开“活动监视器”，记录正在运行的进程数量。由于安全模式仅启动系统运行所需的基本进程，运行的进程数量会减少。
8. 关闭“活动监视器”，然后重启 Mac。

通过以上步骤和方法，可以有效地排查和解决 Mac 启动和系统问题，确保 Mac 的正常运行。

5. 常见问题总结与排查技巧表格

为了更清晰地总结前面提到的各种问题及对应的排查方法，下面给出一个表格：
|问题表现|可能原因|排查方法|
| — | — | — |
|Mac 无法显示 Apple 标志|固件问题，可能与硬件或系统卷有关|确定问题关联，有硬件问题的 Intel 架构 Mac 可重置 NVRAM 或 SMC；极少数情况需恢复固件|
|Mac 开机无启动音、指示灯不闪烁或屏幕无显示|硬件未通过 POST|检查电源、键盘和鼠标；未通过 POST 送修|
|Mac 显示闪烁的问号文件夹图标|固件无法找到有效系统卷或启动器文件，可能是软件问题|Apple 硅芯片 Mac 按特定步骤选择启动磁盘；Intel 架构 Mac 用启动管理器查找系统卷；根据系统卷情况采取不同措施|
|Mac 显示禁止图标|内核加载失败|检查 macOS 版本兼容性；以安全模式启动；无法找到或加载内核则重新安装 macOS|
|Intel 架构 Mac 显示启动屏幕但无法到达登录窗口或登录|第三方遗留系统扩展或 launchd 加载失败|以安全模式或详细模式启动查找问题；无法解决则重新安装 macOS|
|无法到达登录屏幕或无法登录|launchd 问题|以安全模式启动；详细模式排查；删除或重命名相关文件；单用户模式操作；无法解决则重新安装 macOS|
|无法注销或关机|应用程序或进程无法退出|使用“强制退出”；等待或强制关机|

6. 操作注意事项与补充说明

6.1 启动声音相关

• 以前版本的 macOS 启动时可能不播放声音。若想关闭启动声音，可在“声音”偏好设置中取消选择“启动时播放声音”选项。

6.2 安全模式的特点

• 安全模式会清除特定缓存，仔细测试启动程序，并限制每个启动阶段自动启动的进程，许多非必要的系统和第三方项目会被忽略。
• 安全模式下自动登录功能会被禁用，尤其是在 Mac 受 FileVault 保护时。

6.3 详细模式的使用

• 在详细模式下，Mac 会以连续文本显示启动过程细节，若文本停止，启动过程可能停止，需检查文本末尾获取排查线索。
• 若问题 Mac 成功以安全模式启动且仍在查找问题，不要同时使用安全模式和详细模式，因为启动成功后详细模式会被标准启动界面取代，没时间查找问题。

6.4 单用户模式的操作

• 在单用户模式下，若要修改文件和文件夹，需先准备系统卷，输入 /sbin/fsck -fy 验证和修复启动卷，重复该命令直到磁盘正常，再输入 /sbin/mount -uw / 将启动卷挂载为读写文件系统。

7. 总结与整体流程图

通过上述对 Mac 启动和系统问题的排查方法介绍，我们可以总结出一个更全面的排查流程，以下是对应的 mermaid 流程图：

graph LR
    A[Mac 启动异常] --> B{硬件是否有异常表现}
    B -- 是 --> C[硬件问题排查]
    B -- 否 --> D{是否显示 Apple 标志}
    D -- 否 --> E[固件问题排查]
    D -- 是 --> F{是否到达登录窗口}
    F -- 否 --> G{是否显示禁止图标}
    G -- 是 --> H[启动器问题排查]
    G -- 否 --> I[内核或 launchd 问题排查]
    F -- 是 --> J{是否能登录}
    J -- 否 --> K[launchd 问题排查]
    J -- 是 --> L{能否正常注销和关机}
    L -- 否 --> M[注销和关机问题排查]
    L -- 是 --> N[正常使用]
    C --> O[送修或解决硬件问题]
    E --> P[恢复固件或重置相关设置]
    H --> Q[检查版本兼容性或重新安装 macOS]
    I --> R[安全模式或详细模式排查]
    K --> S[安全模式、详细模式或单用户模式排查]
    M --> T[强制退出或强制关机]

在遇到 Mac 启动和系统问题时，按照上述流程和方法进行排查，能够更高效地定位和解决问题，保障 Mac 的稳定运行。同时，在进行任何重要操作前，如重新安装 macOS 等，一定要备份好重要数据，避免数据丢失带来的损失。