一、Linux操作系统引导过程
了解系统开机的引导过程才能进一步对出现的故障进行排查并需要熟练掌握对服务的控制
1.1引导过程讲解
linux引导过程一般包括以下几个阶段： 开机自检 、 MBR 引导 、GRUB 菜单 、加载Linux内核 、 init 进程初始化 。
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）。
可以通过hexdump -C -n 512 /dev/sda查看前512字节
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
1.2 init进程（CentOS6）
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
1.3 Systemd 进程（CentOS 7）
★★★Systemd是Linux操作系统的一种init软件；
从CentOS 7版本的系统开始systemd成为PID恒为1的初始化进程，是内核第一个加载的程序。
CentOS7中采用全新的Systemd启动方式，取代传统的SysVinit
传统的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
★ 全新的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。
CentOS 7中运行的第一个 init进程是/lib/systemd/systemd，可以通过pstree命令查看
1.4 Systemd单元
1.5 运行级别对应的systemd
1.6systemctl工具
能查看默认的运行级别
格式：
systemctl 控制类型 服务名称
控制类型 ：
示例：
systemctl status firewalld 查看防火墙服务状态
systemctl start firewalld 启动防火墙服务
systemctl reload [配置文件]
systemctl get-default 查看当前系统默认启动target
runlevel 命令 只能查看切换运行级别与当前运行级别
1.7设置永久运行级别
in -sf /lib/systemd/system/multi-user.target /etc/systemd/system/default.target 或 systemctl set-default multi-user.target
1.8永久修改主机名及查看主机名状态
永久修改主机名 hostnamectl set-hostname newname 查看主机名的状态 hostnamectl status
1.9语言设置
localectl=localectl status 可以查看与设置系统的语言 localectl list-locales 可以列出当前系统支持的语言
1.10时间相关设置
timedatectl timedatectl set-time YYYY-MM-DD 设置系统日期 timedatectl set-time HH:MM:SS 设置系统时间 timedatectl set-timezone time_zone 设置系统时区
1.11登录系统的用户信息
loginctl 查看登录系统的用户信息 loginctl list-users 列出当前的登录用户
1.12服务配置文件
/usr/lib/systemd/system/NAME.service
三部分组成
[Unit] #定义systemd单元的元数据
[Service] #服务的配置，只有systemd单元是服务类型时才有这一段信息
[Install] #定义是否是开机启动
二、排除启动类故障
2.1 修复MBR扇区故障
2.1.1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
2.1.2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
2.1.3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
从备份文件中恢复
2.1.4模拟故障示例
大体思路：
########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
1、备份MBR扇区数据到其他磁盘（/dev/sdb1）
mkdir /backup #创建一个backup文件夹
mount /dev/sdb1 /backup #将创建好的硬盘挂载在文件夹下
dd if=/dev/sda of=/backup/mbr.bak bs=512 count=1
#dd 为指定大小拷贝 #if=指定源文件 #of=指定目标文件 bs=512：指定块大小为512字节因为MBR就512字节 count=1：指只拷贝一个块
这句命令意思就是：备份/dev/sda第一块为512个字节的区域（MBR）到/backup/mbr.bak下
2、模拟破坏MBR引导扇区
dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1
#将初始化空文件覆盖到/dev/sda
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
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
2.2 修复GRUB引导故障
2.2.1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
2.2.2故障现象
系统引导停滞，显示‘grub>’提示符
2.2.3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
2.2.4模拟故障示例
方法一：
#####修复GRUB引导故障
/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.el7.x86_ 64 root=UUID=8fd74986-ae66-4ffd-b7d8-a19f2eca7b6f ro rhgb quiet
LANG=zh_ CN.UTF-8 #内核的名字及位置等信息
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
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，分区表保存在MBR扇区中的第447-510字节中。
mkdir /bak
mount /dev/sdb1 /bak
dd if=/dev/sda of=/bak/grub.bak bs=446 count=1
#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
#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
sh-4.2# dd if=/backupdir/grub.bak of=/dev/ sda
sh-4.2# exit
方法三
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
#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MRB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
三、遗忘root用户的密码
3.1、故障原因
遗忘root用户密码
3.2、故障现象
无法进行需要root权限的管理操作 若没有其他账号可用，将无法登陆系统
3.3、解决思路
进入急救模式，重设密码
3.4、模拟故障示例
######遗忘root用户的密码 方法一： #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 #重设root用户密码 bash-4.2# passwd root 方法二:进入单用户模式修改root密码为例 1.重启开机按esc，第一行按e在启动GRUB菜单中选择编辑选项，按键“e”进入编辑； 2.编辑修改：大约在第16行找到“ro”将“ro”修改为“rw init=/sysroot/bin/bash” 3.按Crtl+X重启，输入命令进入系统 sh-4.2#chroot /sysroot 4.字符集修改 ###修改前可修改字符集： sh-4.2#LANG=en_US.UFT-8 ###重置root密码 sh-4.2#passwd root #退出chroot环境，并重启 bash-4.2#exit sh-4.2# init 6
