Linux操作系统中的引导程序与服务控制
Posted 梨xyc
tags:
篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Linux操作系统中的引导程序与服务控制相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
1. Linux系统引导
2. 系统初始化进程
3. 修复MBR扇区故障
4. 修复GRUB引导故障
5. 遗忘root用户密码
6. 系统服务控制
7. Linux系统运行级别
8. 优化启动过程
1. Linux系统引导
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。
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,即运行放在MBR扇区里的启动GRUB引导程序。
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。
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,也就是把内核和镜像文件系统加载到内存中。CentOS 7系统中,默认的内核文件位于“/boot/vmlinuz-3.10.0-514.el7.x86_ 64”。
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。
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。
2. 系统初始化进程
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
- CentOS 7采用全新的Systemd启动方式,取代传统的SysVinit
- CentOS 7中运行的第一个init进程是/lib/systemd/systemd
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(IP:povt端口通信) |
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 |
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,使用该级别关闭主机 |
1 | rescue.target | 单用户模式,无需密码即可登录,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,使用该级别重启主机 |
3. 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
步骤:
备份MBR 扇区数据到其它磁盘(/dev/sdb1)
mkdir /backup
mount /dev/sdb1 /backup
dd if=/dev/sda of=/backup/mbr.bak bs=512 count=1
模拟破坏MBR引导扇区
dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1
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
4. 修复GRUB引导故障
故障原因
- MBR中的GRUB(主引导程序1-446字节)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
/boot/grub/目录下的包是用于启动菜单的背景图片及样式
/boot/grub2/ grub. cfg #GRUB配置文件
1.手动输入引导命令
/boot/grub2/grub.cfg #GRUB配置文件
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 #输入内核相关信息
grub> initrd16 /initramfs-3.10.0-693.el7.x86_64.img #镜像系统文件
grub> boot #引导boot
2.进入急救模式,恢复GRUB引导程序
备份GRUB
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 /backup
mount /dev/sdb1 /backup
dd if=/dev/sda of=/backup/grub.bak bs=446 count=1
模拟对MBR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
引导界面进入急救模式,从备份文件中恢复GRUB引导程序,重启操作系统
sh-4.2# mkdir /backup
sh-4.2# mount /dev/sdb1 /backup
sh-4.2# dd if=/backup/grub.bak of=/dev/sda
sh-4.2# exit
3.引导界面进入急救模式,重建GRUB菜单配置文件
删除GRUB菜单配置文件
rm -rf /boot/grub2/grub.cfg
进入急救模式,加载光盘镜像,切换系统根环境
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. 遗忘root用户密码
故障现象
- 无法进行需要root权限的管理操作
- 若没有其他可以账号,将无法登录系统
解决思路
- 进入急救模式,重设密码
进入急救模式,加载光盘镜像,切换系统根环境
sh-4.2# chroot /mnt/sysimage
重设root用户密码
bash-4.2# passwd root
6. 系统服务控制
systemctl 控制类型 服务名称
控制类型
start:启动
stop:停止
restart:重新启动
reload:重新加载(在线重载,不断服务)
status:查看服务状态
7. Linux系统运行级别
查看运行级别
runlevel命令
systemctl工具
systemctl get-default #查看系统默认的运行级别
runlevel #只能查看切换运行级别与当前运行级别
systemctl #能查看默认的运行级别
临时切换运行级别(对照表2)
init命令 #init的命令参数是运行级别所对应的数字
systemctl工具 #systemctl的命令参数是具体的target
设置永久运行级别
创建软连接方法
ln -sf /lib/ systemd/ system/multi-user.target /etc/ systemd/ system/default.target
直接修改
systemctl set-default multi-user.target
8. 优化启动过程
ntsysv工具
- 提供一个交互式、可视化窗口
- 可以在字符终端运行
- 便于集中管理多个服务
- 用于控制服务是否开机自启动
systemctl / chkconfig 工具
- 不提供交互式、可视化窗口
- 管理单个服务效率更高
设置系统服务的启动状态
systemctl enabled 服务名称 (开启开机自启动)
systemctl disable 服务名称 (关闭开机自启动)
systemctl is-enabled 服务名称 #查看系统服务的启动状态
chkconfig --add 服务名称 #加入服务
chkconfig --list 服务名称 #查看当前服务运行级别
chkconfig --level 级别列表 服务名称 on/off #打开/关闭服务级别
拓展
hostnamectl set-hostname (新名称) #永久修改主机名
hostnamectl status #查看主机名的状态
localectl set-locale LANG=zh_CN.utf8 #设置系统语言为中文(utf8-万国字符)
localectl [status] #查看当前系统使用的语言
systemd-analyze # 查看系统启动耗时
以上是关于Linux操作系统中的引导程序与服务控制的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章