引导过程和服务控制

Posted 2021-06-28 YhtWeirdo

引导过程和服务控制

目录

一、Linux操作系统引导过程

       1.1、引导过程总览

       1.2、系统初始化进程

       1.3、Systemd单元类型

       1.4、运行级别所对应的Systemd目标

 二、故障处理小实验

        2.1、修复MBR扇区故障

        2.2、修复GRUB引导故障

        2.3、遗忘root 用户密码

三、Linux系统服务控制

       3.1、系统服务控制

四、Linux系统运行级别切换

       4.1、查看运行级别

       4.2、临时切换运行级别

       4.3、查看系统默认级别

       4.4、设置临时运行级别

       4.5、设置永久运行级别

五、优化开机自动加载服务

        5.1、优化启动过程

        5.2、系统服务的启动和控制

        5.3、命令补充

 

一、Linux操作系统引导过程

1、引导过程总览

     开机自检（Bios）->MBR引导 ->GRUB菜单 ->加载内核（kernel） ->init进程初始化

1）开机自检（BIOS）

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，然后将系统控制权移交给内核。

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）加载内核（kernel）

Linux内核是一个预先编译号的特殊二进制文件，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.e17.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额“/sbin/init”程序加载到内核中运行（运行中的程序称为进程），init集成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

2、系统初始化进程

1）init进程

①、由Linux内核加载运行/sin/init程序

②、init进程是系统中第一个进程，是所有进程的父程序

③、init进程的PID（进程标记）号永远为1

2）systemd

①、systemd是Linux操作系统的一种init软件

②、CentOS 7中采用全新的Systemd启动方式，取代传统的SysVinit

③、CentOS 7中运行的第一个init进程是/lib/systemd/systemd

注：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。

3、Systemd单元类型

 4、运行级别所对应的Systemd目标

 二、故障处理小实验

1、修复MBR扇区故障

1）故障原因

①、病毒、木马等造成的破坏
②、不正确的分区操作、磁盘读写误操作

2）故障现象

①、找不到引导程序，启动中断

②、无法加载操作系统，开机后黑屏

3）解决思路

①、应提前做好备份

②、以安装光盘引导进入急救模式

③、从备份文件中恢复

4）故障模拟及处理过程

MBR位于第一块硬盘（/dev/sda）的第一个物理扇区处，总共512字节

①、备份MBR扇区数据到其他磁盘(/dev/sdb1)

       mkdir /backup

       mount /dev/sdb1 /backup

       dd if=/edv/sda of=/backup/mbr.bak bs=512 conut=1

②、模拟破坏MR引导扇区

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

③、应道界面进入急救模式，从备份文件中国灰度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

       在此按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

2、修复GRUB引导故障

1）故障原因

①、MBR中的GRUB引导程序遭到破坏

②、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

①、尝试手动输入引导命令

②、进入急救模式，重写或者从备份中恢复grub.conf

③、向MBR扇区中重建grub程序

4）故障模拟及处理过程

/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

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.e17.x86_64 root=UUID=8fd74986-ae66-4ffd-b7d8-a19f2eca7b6f ro rhgb quite LANG=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

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，分区保存在MBR扇区中的第447-510字节中

①、备份数据到其他磁盘中

       mkdir /bak

       monut /dev/sdb1 /bak

       dd if=/dev/sda of=/bak/grub.bak bs=446 count=1

②、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

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 /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/grub.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

方法三：引导界面进入急救模式，重建GRUB菜单配置文件

rm -rf /boot/grub2/grub.cfg

①、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

②、重新将GRUB引导程序安装到第一块硬盘（/sev/sda）的MBR扇区，如果有多个分区可省略

        bash-4.2# grub2-install /dev/sda

③、重新构建GRUB菜单的配置文件

       bash-4.2# grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

④、退出chroot环境，并重启

       bash-4.2# exit

       sh-4.2# reboot

3、遗忘root 用户密码

1）故障原因

①、遗忘root用户的密码

2）故障现象

①、无法进行需要root权限的管理操作

②、若没有其他可用账号，将无法登陆系统

3）解决思路

①、进入急救模式，重设密码

4）故障模拟及处理过程

①、进入急救模式，加载系统镜像，切换到系统根环境

       sh-4.2# chroot /mnt/sysimage

②、重设root用户密码

       bash-4.2# passwd root

三、Linux系统服务控制

1、系统服务控制

1）格式：systemctl 控制类型 服务名称

2）控制类型

①、start---启动

②、stop---停止

③、restart---重新启动

④、reload---重新加载

⑤、status---查看服务状态

四、Linux系统运行级别切换

1、查看运行级别

1）runlevel命令：runlevel只能查看切换运行级别与当前运行级别

2）systemctl工具

      systemctl 时能查看默认的运行级别

2、临时切换运行级别

1）init命令

     init命令参数是运行级别所对应的的数字

2）systemctl工具

     systemctl的命令参数是具体的target

3）init与systemctl对应表

3、查看系统默认级别

      systemctl get-default

4、设置临时运行级别

1）格式：chkconfig --list [服务名称]

                chkconfig --add 服务名称

                chkconfig --level 级别列表 服务名 on/off

2）例：chkconfig --add httpd

            chkconfig --level 35 httpd on

5、设置永久运行级别

1) ln -sf /lib/systemd/system/multi-user.target /etc/systemd/system/default.target

2) systemctl set-default multi-user.target

五、优化开机自动加载服务

1、优化启动过程

1）ntsysv工具

①、提供一个交换式、可视化窗口

②、可以在字符终端运行

③、便于集中管理多个服务

④、用于控制服务是否开机自启动

2）systemctl/chkconfig工具

①、不提供交互式、可视化窗口

②、管理单个服务效率更高

2、系统服务的启动和控制

1）ntsysv系统服务管理工具

①、输入ntsysv命令进入设置界面

②、按空格键标志服务选项（*为自启项）

③、按↑、↓键切换服务选项

④、按tab切换光标

2）查看系统服务的启动状态

①、sysemctl is-enabled 服务名称

3）设置系统服务的启动状态

①、systemctl enable 服务名称             # 开启开机自启动

②、syatemctl disable 服务名称            # 关闭开机自启动

3、命令补充

1）永久修改主机名

      hostnamectl set-hostname 新主机名

2）查看主机名的状态

      hostnamectl status

3）设置系统语言为中文

      localect set-locale LANG=zh_CN.utf8

4）查看当前系统使用的语言

      localectl [status]

5）查看系统启动耗时

     systemd=analyze