Linux_系统引导过程、修复MBR扇区故障

你的名字 2021-07-26 17:07 419阅读 0赞

### 引导过程和修复MBR扇区故障 ###

*  一.linux操作系统的引导过程
 *   *  1．开机自检
     *  2．MBR 引导
     *  3．GRUB 菜单
     *  4．加载 Linux 内核
     *  5．init 进程初始化
     *  二.系统初始化进程
     *   *  1. init进程
         *  2. Systemd
         *  3. Systemd单元类型
         *  4.运行级别所对应的systemd目标
         *  三. 修复MBR扇区故障
         *   *  1.故障原因
             *  2.故障现象
             *  3.解决思路
             *  四.排除启动类故障（实验步骤）
             *  ——修复MBR扇区故障
             *   *  1.备份MBR扇区数据到其他磁盘（/dev/dsb1)
                 *  2. 模拟破坏MBR引导扇区：（破坏第一块硬盘的512字节大小）
                 *  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，重启系统
                 *  五.实验步骤
                 *   *  1.备份MBR扇区数据到其他磁盘（/dev/dsb1)
                     *  2. 模拟破坏MBR引导扇区：（破坏第一块硬盘的512字节大小）
                     *  3.引导界面进入急救模式，从备份文件中恢复MBR扇区数据

# 一.linux操作系统的引导过程 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## 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**

**sysvinit 和systend 的区别：**

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。

## 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

●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采用全新的Systemd启动方式，取代传统的SysVinit

●CentOS中运行的第一个init进程是/lib/systemd/systemd

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

### 3. Systemd单元类型 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>单元类型</th> 
   <th>扩展名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>service</td> 
   <td>.service</td> 
   <td>描述一个系统服务</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>socket</td> 
   <td>.socket</td> 
   <td>描述一个进程间通信的套接字</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Device</td> 
   <td>.device</td> 
   <td>描述一个内核识别的设备文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Mount</td> 
   <td>.mount</td> 
   <td>描述一个文件系统的挂载点</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Automount</td> 
   <td>.automount</td> 
   <td>描述一个文件系统的自动挂载点</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>swap</td> 
   <td>.swap</td> 
   <td>描述一个内存交换设备或交换文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Path</td> 
   <td>.path</td> 
   <td>描述一个文件系统中文件或目录</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Timer</td> 
   <td>.timer</td> 
   <td>描述一个定时器（用于实现类似cron的调度任务）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Snapshot</td> 
   <td>.snapshot</td> 
   <td>用于保存一个systemd的状态</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>scope</td> 
   <td>.scope</td> 
   <td>使用systemd的总线接口以编程的方式创建外部进程</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>slice</td> 
   <td>.slice</td> 
   <td>描述居于cgroup的一组通过层次组织的管理系统进程</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Target</td> 
   <td>.target</td> 
   <td>描述一组systemd的单元</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 4.运行级别所对应的systemd目标 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运行级别</th> 
   <th>Systemd的target</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>0</td> 
   <td>target</td> 
   <td>关机状态，使用该级别时将会关闭主机</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>rescue.target</td> 
   <td>单用户模式，不需要密码验证即可登录系统，多用于系统维护</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>multi-user.target</td> 
   <td>用户定义/域特定运行级别。默认等同于3</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>multi-user.target</td> 
   <td>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</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>multi-user.target</td> 
   <td>用户定义/域特定运行级别。默认等同于3</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>graphical.target</td> 
   <td>图形界面的多用户模式，提供了图形桌面操作环境</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>6</td> 
   <td>reboot.target</td> 
   <td>重新启动，使用该级别时将会重启主机</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 三. 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

#### 四.排除启动类故障（实验步骤） ####

#### ——修复MBR扇区故障 ####

MBR位于第一块硬盘（dev/dsa)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/dsb1) #####

①：新添加一块硬盘，fdisk -l 查看硬盘状况  
②：fdisk /dev/sdb n-----p ------…enter-----w ,\#\#\#**创建磁盘分区**  
③：mkfs.xfs /dev/sdb1 \#\#\#**进行格式化**  
④：mkdir /backup \#\#\# **创建backup 目录**  
⑤： mount /dev/sdb1/backup/ \#\#\# **磁盘分区挂载到目录中**  
df -h检查是否挂载成功  
⑥：dd if =/dev/sda of =/backup/mbr.bak bs=512 count =1 \#\#\#**备份文件**  
：从第一块硬盘中取文件，backup挂载点目录，指定保存文件的名称  
大小为512字节，提取次数为1次  
⑦：cd /backup -------ls ------ll \#\#\#\#**查看文件是否保存完好**

##### 2. 模拟破坏MBR引导扇区：（破坏第一块硬盘的512字节大小） #####

①：dd if =/dev/zero of =/dev/sda bs=512 count=1  
：**空字符文件取出**，第一块硬盘 512字节 1次  
②：init 6 \#\#\#\# **重启**

##### 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，重启系统 #####

①：当出现安装项界面时候，选择“Trouble shooting"选项

②：再选择”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

sh -4.2\# mkdir /backupdir \#\#\#\#\#\#\# 创建目录

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 bs=512 count=1  
\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#恢复备份数据

sh-4.2\# exit \#\#\#\#\#\#\#\#\#退出

##### 五.实验步骤 #####

###### 1.备份MBR扇区数据到其他磁盘（/dev/dsb1) ######

①：新添加一块硬盘，fdisk -l 查看硬盘状况

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]  
②：fdisk /dev/sdb n-----p ------…enter-----w ,\#\#\#**创建磁盘分区**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]  
③：mkfs.xfs /dev/sdb1 \#\#\#**进行格式化**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]④：mkdir /backup \#\#\# **创建backup 目录**  
⑤： mount /dev/sdb1/backup/ \#\#\# **磁盘分区挂载到目录中**  
df -h检查是否挂载成功  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]  
⑥：dd if =/dev/sda of =/backup/mbr.bak bs=512 count =1 \#\#\#**备份文件**  
⑦：cd /backup -------ls ------ll \#\#\#\#**查看文件是否保存完好**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]

###### 2. 模拟破坏MBR引导扇区：（破坏第一块硬盘的512字节大小） ######

①：dd if =/dev/zero of =/dev/sda bs=512 count=1  
：**空字符文件取出**，第一块硬盘 512字节 1次  
②：init 6 \#\#\#\# **重启**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]

###### 3.引导界面进入急救模式，从备份文件中恢复MBR扇区数据 ######

①：当出现安装项界面时候，选择“Trouble shooting"选项  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 9] ②：再选择”Rescue a Centos Linux system"选项进入急救模式  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 10]  
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

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 11]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 12]  
④：再次按enter键后，将进入带“sh -4.2\# "提示符的Bash shell环境

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 13]

sh -4.2\# mkdir /backupdir \#\#\#\#\#\#\# 创建目录

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 bs=512 count=1  
\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#恢复备份数据

sh-4.2\# exit \#\#\#\#\#\#\#\#\#退出  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 14]再输入exit——————————退出重启

恢复：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 15]  
此时故障已修复，重启恢复正常，可进入系统：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dzeHlp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 16]

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