系统引导过程，MBR和GRUB故障排除

对于 Linux操作系统来说，GRUB 是使用最为广泛的多系统引导器程序。系统控制权传递给CRUB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，centos 7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

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"/boot/vmlinuz-3.10.0-514.el7.x86_64"。

总结:把内核和镜像文件系统加教到内存中

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

总结:加载硬件驱动程序，内核把init进程初始化加载到内存中运行

3、系统初始化过程

init进程

由Linux内核加载运行/sbin/init程序 init进程是系统中第一个进程
init进程的PID(进程标记)号永远为1

Systemd

Systemd是Linux操作系统的一种init软件
CentOS7中采用全新的Systemd启动方式，取代传统的SysVinit
CentOS7中运行的第一个init进程是/lib/systemd/systemd

程序运行方式

centos5：sysv 程序一步一步运行,即便他们之间并没有依赖关系（串连的形式）

centos6：upstart 程序并行运行,但是如果有依赖关系时候，还是一步一步执行

centos7：systemd 所有程序并行运行,如果程序之间有依赖,被依赖的程序,发一个已经成功运行的信号给所依赖的程序,其实自己正在启动过程中

Systemd单元类型

单元类型	扩展名	说明
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创建外部进程
Slice	.slice	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

运行级别所对应的Systemd目标

运行级别	systemd的target	说明
0	target	关机状态，使用该级别时将会关闭主机
1	rescue.target	单用户模式，不需要密码验证即可登录系统，多用于系统维护
2	multi-user.target	用户定义/域特定运行级别。默认等同于3
3	multi-user.target	字符界面的完整多用户模式，大多数服务器主机运行在此级别
4	multi-user.target	用户定义/域特定运行级别。默认等同于3
5	graphical.target	图形界面的多用户模式，提供了图形桌面操作环境
6	reboot.target	重新启动，使用该级别时将会重启主机

二、修复MBR扇区故障

故障原因

病毒、木马等造成的破坏
不正确的分区操作、磁盘读写误操作

故障现象

找不到引导程序，启动中断无法加载操作系统，开机后黑屏

解决思路

应提前作好备份文件
以安装光盘引导进入急救模式Io从备份文件中恢复

MBR故障排除步骤

准备：除了自身的一个磁盘，至少还需要一个磁盘，便于备份

注意：如果是初装得磁盘，一定要做格式化和挂载

第一步：备份MBR扇区数据到其他磁盘

[root@localhost ~]# mkdir /backup                      #创建备份目录  
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /backup            #挂载
[root@localhost ~]# df -h                              #查看挂载情况
文件系统        容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/sda3        33G  3.7G   30G   12% /
devtmpfs        898M     0  898M    0% /dev
tmpfs           912M     0  912M    0% /dev/shm
tmpfs           912M  9.0M  903M    1% /run
tmpfs           912M     0  912M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1       2.0G  174M  1.9G    9% /boot
tmpfs           183M   44K  183M    1% /run/user/0
/dev/sdb1        20G   33M   20G    1% /1
[root@localhost ~]# dd if=/dev/sda of=/backup/mbr.bak bs=512 count=1   #把原有的MBR数据备份
记录了1+0 的读入
记录了1+0 的写出
512字节(512 B)已复制，0.000209691 秒，2.4 MB/秒

第二步：模拟破坏MBR引导扇区

[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1
记录了1+0 的读入
记录了1+0 的写出
512字节(512 B)已复制，0.000151464 秒，3.4 MB/秒

第三步：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健继续，再次按Enter键后将进入带"sh-4.2#"提示符的Bash Shell环境

最后输入exit，退出就正常重启了

三、修复GRUB引导故障

故障原因

MBR中的GRUB引导程序遭到破坏

grub.conf文件丢失、引导配置有误

故障现象

系统引导停滞，显示“grub>”提示符

解决思路

尝试手动输入引导命令
进入急救模式，重写或者从备份中恢复grub.conf 向MBR扇区中重建grub程序

MBR故障排除步骤

方法一 :手动输入引导命令(笨拙繁琐，不建议使用)

grub> insmod xfs                                          #加载指定的模块到内核
grub> linux16 /vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64 root=UUID=8fd74986-ae66-4ffd-b7d8-a19f2eca7b6f ro rhgb quietLANG=zh_ CN.UTF-8               #内核的名字及位置等信息
grub> initrd16 /initramfs-3.10.0-693.e17.x86_64.img       #镜像系统文件
grub> boot                                                #引导boot

方法二：进入急救模式，恢复GRUB引导程序

准备：除了自身的一个磁盘，至少还需要一个磁盘，便于备份

注意：如果是初装得磁盘，一定要做格式化和挂载

第一步：备份MBR扇区数据到其他磁盘

[root@localhost ~]# mkdir /bak
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /bak
[root@localhost ~]# dd if=/dev/sda of=/bak/grub.bak bs=446 count=1
记录了1+0 的读入
记录了1+0 的写出
446字节(446 B)已复制，0.000222926 秒，2.0 MB/秒

第二步：模拟对MRB中的GRUB引导程序的破坏，但并不破坏分区表

[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=446 count=1
记录了1+0 的读入
记录了1+0 的写出
446字节(446 B)已复制，0.000174314 秒，2.6 MB/秒

第三步：引导界面进入急救模式，从备份文件中恢复GRUB引导程序

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健继续，再次按Enter键后将进入带"sh-4.2#"提示符的Bash Shell环境

最后输入exit，退出就正常重启了

方法三：引导界面进入急救模式，重建GRUB菜单配置文件

模拟对MRB中的GRUB引导程序的破坏

[root@localhost ~]# rm -rf /boot/grub2/grub.cfg

第一步：进入急救模式，加载光盘镜像，切换到系统根环境

快捷选择光盘镜像，按一次“esc”键，或者 f2，进入BIOS模式选择镜像光盘

注意：光盘一定要连接，还有重启的时候，鼠标一定要返回虚拟机中

第二步：重新将GRUB引导程序安装到第一块硬盘(/dev/sda)的MRB扇区，如果有多个分区可省略

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健继续，再次按Enter键后将进入带"sh-4.2#"提示符的Bash Shell环境

最后输入exit，退出就正常重启了

总结

Linux系统程序引导是非常重要的内容，作为无论是新工程师或者老工程师都是非常重要的一部分，在这边没有其他的，不行就要背下来，背下来，背下来。