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Linux系统引导过程及故障排除

时间：2024-05-06 18:36:15

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Linux系统引导过程及故障排除

一、Linux操作系统引导过程二、系统初始化进程三、排除启动类故障（一）修复MBR扇区故障（二）修复GRUB引导故障（四）遗忘root用户的密码

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：检测出第一个能够引导系统的设备，比如硬盘或者光驱

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．GRUB 菜单

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。

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

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。

CentOS 7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

二、系统初始化进程

1.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，是所有进程的父进程init进程的PID(进程标记)号永远为1

2.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SysVinitCentOS7中运行的第一个init进程是/liblsystemd/systemd

传统sysVinit依赖于串行执行shell脚木启动服务，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。

3.Systemd单元类型

4.运行级别所对应的Systemd目标

三、排除启动类故障

（一）修复MBR扇区故障

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

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

具体操作

1.备份MBR扇区数据到其他磁盘

c创建风区并格式化和挂载载MBR backup目录下

备份MBR512字节内容

mkdir /backup mount /dev/sdb1 /backup 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

—>复制mbr.bak的内容，512字节内容

mkdir /backupdirmount /dev/sdb1 /backupdir 挂载带有备份文件的分区dd if=/backupdir/mbr.bak of=/dev/sda 恢复备份数据exit 执行exit命令退出临时shell环境,系统将会自动重启

在这里插入图片描述](https://img-/020915393739.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MzU2NzU3Mw==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center)

（二）修复GRUB引导故障

1.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

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

/boot/grub/ 目录下的包是用于启动菜单的背景图片及样式显示图形 /boot/grub2/grub.cfgGRUB配置文件内核，镜像文件

方法一：手动输入引导命令（笨拙繁琐，输入字符较多且输入错误将无法启动，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 quiet LANG=zh_CN.UTF-8 #内核名字及位置信息 grub> initrd16 /initramfs-3.10.0-693.el7.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（与修复MBR 引导扇区类似）

1.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 /bakmount /dev/sdb1 /bakdd if=/dev/sda of=/bak/grub.bak bs=446 count=1

2.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

3.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 /backupdirsh-4.2# mount /dev/sdb1 /backupdir sh-4.2# dd if=/backupdir/grub.bak of=/dev/sdash-4.2# exit

方法三：引导界面进入急救模式，重建GRUB菜单配置文件

1.rm -rf /boot/grub2/grub.cfg

2.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

3.重新将GRUB引导程序安装到第一块硬盘（/dev/sda）的MRB扇区