Linux操作系统引导过程和系统服务控制

目录

一、Linux操作系统引导过程

1、引导过程总览

2、引导过程详解

2.1 开机自检

2.2 MBR 引导

2.3 GRUB 菜单

2.4 加载Linux内核

2.5 init 进程初始化

3、系统初始化进程

3.1 init 进程 (串行启动)

3.2 Systemd  可以代替服务监听  (并行启动)

4.Systemd 单元类型

5. 运行级别所对应的Systemd 目标

二、修复MBR扇区故障

1、故障原因

2、故障现象

3、解决思路

4、修复MBR扇区的具体步骤

4.1 加硬盘并分区

4.2 备份MBR扇区数据到其它磁盘( /dev/sdb1)(不可以备份在同一块硬盘中)

 4.3 模拟破坏MBR引导扇区

 4.4 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

 4.5 进入shell界面,挂载带有备份的分区,静备份的数据恢复到损坏的硬盘中,并重启

三、修复GRUB引导故障

1、故障原因

2、故障现象

3、解决思路

4、修复GRUB引导故障的具体步骤(附具体操作和命令)

4.1 手动修复

4.2 进入急救模式

4.3 引导界面进入急救模式

5、重建GRUB菜单配置文件

5.1 模拟删除引导文件

四、遗忘root用户密码

1、故障原因

2、故障现象

3、解决思路

4、有光盘更改密码

4.1 重新启动客户机,按ESC进入急救模式,点击CD-ROM Drive,进入光驱模式

4.2 选择Troubleshooting

4.3 选择Rescue a CentOS system

4.4 输入1,进入光驱系统

4.5 修改密码 

5、单用户模式更改密码

5.1 启动时任意键暂停启动,按e键进入编辑模式

5.2 将光标移动linux 开始的行,添加内核参数 rd.break 

五、系统服务控制

1、service unit  file文件通常由三部分组成:

2、Unit段的常用选项 

3、Service段的常用选项

六、Linux系统的运行级别

1、查看运行级别

2、runlevel命令  只能查看切换运行级别与当前运行级别

 3、systemctl工具  能查看默认的运行级别 


一、Linux操作系统引导过程

1、引导过程总览

 

2、引导过程详解

2.1 开机自检

硬件设置检查,移交系统控制权
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,因为操作系统一般都是装在硬盘内

总结:检测出第一个能够引导系统的设备,比如硬盘或光驱

2.2 MBR 引导

运行放在MBR扇区里的启动GRUB引导程序。
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。例如:GRUB等

总结:运行放在MBR扇区里的启动GRUB引导程序

2.3 GRUB 菜单

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以及路径位置。
对于Linux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FRUB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。

GRUB启动阶段

primary boot loader :
          1st stage.…MBR的前446个字节引导硬件去找内核

          5 stage:..MBR 之后的扇区,让stage1中的bootloader能识别stage2所在的分区上的文件系统

secondary boot loader : 2nd stage,分区文件/boot/grub2/grub.cfg
(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

2.4 加载Linux内核

把内核和镜像文件系统加载到内存中。
 Linux内核是一个预先编译好的特殊二进制文件,介于各自硬件资源与系统程序之间,复制资源分配与调度,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.e17.x86_64”)

总结:把内核和镜像文件加载到内存中 

2.5 init 进程初始化

加载硬件驱动程序,内核把init进程加载到内存中运行。
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进程负责完成整个系统的初始化,最后等待用户进行登录。

总结:加载硬件驱动程序,内核把init进程加载到内存中运行

3、系统初始化进程

3.1 init 进程 (串行启动)

由Linux内核加载运行/sbin/init程序;
init进程是系统中第一个进程,是所有进程的父进程;
init进程的PID(进程号)号永远为1.

3.2 Systemd  可以代替服务监听  (并行启动)

Systemd是Linux操作系统的一种init软件;(centos7的第一个进程是systemd,centos6以及之前的第一个进程是init)
CentOS 7中采用权限的Systemd(并行启动服务进程)启动方式,取代传统的SysVinit(串行执行shell脚本启动服务);
CentOS 7中运行的第一个 init进程是/lib/systemd/systemd
传统sysVinit依赖于串行执行Shell 脚本启动服务,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


4.Systemd 单元类型


 

5. 运行级别所对应的Systemd 目标

 

  

二、修复MBR扇区故障

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个字节是GRUB程序,后面64个字节是分区表。

1、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

2、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

3、解决思路

准备添加另一块硬盘作为备份;
应提前做好备份文件;
以安装光盘引导进入急救模式;
从备份文件中恢复。

4、修复MBR扇区的具体步骤

4.1 加硬盘并分区
 

 

 

4.2 备份MBR扇区数据到其它磁盘( /dev/sdb1)(不可以备份在同一块硬盘中)

  1. dd if=/dev/sda of=/mnt/mdr.bak bs=512 count=1

  2. (复制覆盖,dev下的sda复制到mnt下取名为mbr.bak ,一次512个字节,复制1次)

 

 4.3 模拟破坏MBR引导扇区

  1. dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1

  2. (往sda中写一次512字节的空格)

  3. hexdump -C -n 512 /dev/sda
  4. 查看sda硬盘的前512字节,发现已经被破坏了,此时重启,需要进入急救模式,此时读的是光驱的系统。

 

 4.4 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

1.当出现安装向导界面时,选择"Troubleshooting"选项,


2.选择"Rescue a CentOS Linux system" 选项,进入急救模式


3.选择“1”选择Continue并按Enter 键继续


4.再次按Enter键后将进入带“sh-4.2#"提示符的Bash Shell环境

 

 

 

 4.5 进入shell界面,挂载带有备份的分区,静备份的数据恢复到损坏的硬盘中,并重启


sh-4.2# mkdir bak
sh-4.2# mount /dev/sdb1 /bak
#挂载带有备份文件的分区 
sh-4.2# dd if=/bak/mdr.bak of=/dev/ sda
#恢复备份数据
sh-4.2# hexdump -C -n 512 /dev/sda
查看sda硬盘的前512字节,发现已经修复好了。
sh-4.2# reboot

 

 

三、修复GRUB引导故障

1、故障原因

MBR中的GRUB引导程序(1-446字节)遭到破坏
grub.cfg文件丢失,引导配置有误,文件位置/boot/grub2/grup.cfg

2、故障现象

系统引导停滞,显示grub >提示符

3、解决思路

尝试手动输入引导命令修复(不推荐)
进入急救模式,重写或者从备份中恢复grub.cfg
急救模式向MBR扇区中重建grub程序

4、修复GRUB引导故障的具体步骤(附具体操作和命令)

4.1 手动修复

在页面中的grub >后面手动输入下列引导命令即可(在输入中不可复制,内核信息要在故障之前保存下来输入才可,此种方法耗费时间,笨拙繁琐,不建议使用)

grub> insmod xfs
grub> linux16 /vmlinuz-0-rescue-73d7ede256a74b0e975e69f22d862090 root=UUID=d069b243-6623-4983-8d61-3ec6956a4f2b ro rhgb quiet
grub> initrd16 /initramfs-0-rescue-73d7ede256a74b0e975e69f22d862090.img
grub> boot

4.2 进入急救模式

恢复GRUB引导程序,重写或者从备份中恢复grub.conf(此方法跟修复MBR扇区的方法相同,唯一的区别是bs=446)MBR位于第一块硬盘的第一个物理扇区处,共512字节,前446字节是主引导记录

#创建新目录用以挂载备份磁盘,备份GRUB引导程序
mkdir /bak
mount /dev/sdb1 /bak/
dd if=/dev/sda of=/bak/grup.bak bs=446 count=1
 
#模拟对MBR中的GRUB引导程序的破坏,但不破坏分区表
 dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=446 count=1
 
#引导界面进入急救模式,从备份文件中恢复GRUB引导程序
sh-4.2# mkdir /data
sh-4.2# mount /dev/sdb1  /data/
sh-4.2# dd if=/data/grup.bak of=/dev/sda bs=446 count=1
sh-4.2# exit

4.3 引导界面进入急救模式

重建GRUB菜单配置文件

#删除配置文件,模拟GRUB故障
rm -rf /boot/grub2/grub.cfg    
 
#进入急救模式,加载光盘镜像,切换到系统根环境                   
sh-4.2# chroot /mnt/sysimage                    
 
#重新将GRUB引导程序安装到第一块硬盘(dev/sda)的MBR扇区,如果有多个分区可省略
bash-4.2# grub2-install /dev/sda                
 
#重新构建GRUB菜单的配置文件
bash-4.2# grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg 
 
#退出chroot环境,并重启      
bash-4.2# exit
sh-4.2# reboot

5、重建GRUB菜单配置文件

5.1 模拟删除引导文件

5.2 重新启动后在半秒内按ESC进入急救模式

 

5.3 选择并点击CD-ROM Drive,进入光驱模式

 

 5.4 选择Troubleshooting

 

5.5 选择Rescue a CentOS system

 

5.6 进入后输入1,进入光驱系统

 

5.7 重建grub程序

 

四、遗忘root用户密码

1、故障原因

遗忘root用户的密码

2、故障现象

无法进行需要root权限的管理操作
若没有其他可用账号,将无法登录系统

3、解决思路

进入急求模式,重设密码

4、有光盘更改密码


4.1 重新启动客户机,按ESC进入急救模式,点击CD-ROM Drive,进入光驱模式
 

4.2 选择Troubleshooting

 

4.3 选择Rescue a CentOS system

 

4.4 输入1,进入光驱系统

 

4.5 修改密码 

 

5、单用户模式更改密码

5.1 启动时任意键暂停启动,按e键进入编辑模式

 

 

5.2 将光标移动linux 开始的行,添加内核参数 rd.break 

如果SELinux是启用的,需要在执行exit操作前执行touch /.autorelabel,如查没有启动,不需要执行touch /.autorelabel

 

五、系统服务控制

格式:systemctl  控制类型  服务名称

系统后台有程序一直在运行

systemctl enable --now 服务名     立即启动,并且开机自启
systemctl disable --now 服务名    立即关闭服务,并且开机不自启
systemctl enable 服务名      开机自启
systemctl disable 服务名     开机不自启

系统服务控制类型
控制类型 作用
start 启动
stop 停止
restart 重新启动
reload 重新加载
status 查看服务状态
is-enabled

查看服务是否启动

 

1、service unit  file文件通常由三部分组成:

[Unit]:定义与Unit类型无关的通用选项,用于提供unit的描述信息、unit行为及依赖关系。
[Service]:与特定类型相关的专用选项,此处为Service类型
[Install]:定义由“systemctl  enable”以及systemctl disable” 命令在实现服务器启动或禁用时用到一些选项

2、Unit段的常用选项 

Description: 描述信息
After: 定义unit的启动次序,表示当前unit应该晚于哪些unit启动,其功能与Before相反
Requires:依赖到的其它units,强依赖,被依赖的units无法激活时,当前unit也无法激活
wants:依赖到的其它units,弱依赖
conficts:定义units间的冲突关系

3、Service段的常用选项

Type:定义影响ExecStart及相关参数的功能的unit进程启动类型

 - EnvironmentFile:环境配置文件
- ExecStart:指明启动unit要运行命令或脚本的绝对路径
- ExecStartPre: ExecStart前运行
- ExecStartPost: ExecStart后运行
- ExecStop:指明停止unit要运行的命令或脚本
- Restart:当设定Restart=1 时,则当次daemon服务意外终止后,会再次自动启动此服务
- RestartSec: 设置在重启服务( Restart= )前暂停多长时间。 默认值是100毫秒(100ms)。 如果未指
- 定时间单位,那么将视为以秒为单位。 例如设为"20"等价于设为"20s"。
- PrivateTmp:设定为yes时,会在生成/tmp/systemd-private-UUID-NAME.service-XXXXX/tmp/目录

六、Linux系统的运行级别

1、查看运行级别

runlevel命令  只能查看切换运行级别与当前运行级别
systemctl工具  能查看默认的运行级别

2、runlevel命令  只能查看切换运行级别与当前运行级别


 

 在终端上用init命令切换级别

 3、systemctl工具  能查看默认的运行级别 

扩:etc/rc.d/rc#.d 根据运行级别启动对应/etc/rc.d/rc#.d目录下的服务(#为0-6),位于引导过程中的加载系统服务这步中

扩:自己写的服务和编译安装的是不会加载到etc/rc.d/rc#.d中的,无法使用systemd去开启或关闭。

扩:curl  ip地址:可以看网页

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/weixin_52269501/article/details/128306961