Linux之引导过程与服务控制（简单易懂）

清疚 2023-06-13 06:09 224阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  一、引导过程
     *   *   *  1.1.1、开机自检（BIOS）
             *  1.1.2、MBR引导
             *  1.1.3、GRUB菜单
             *  1.1.4、加载内核（Kernel）
             *  1.1.5、init进程初始化
             *  1.2、systemd单元类型
     *  二 、排除启动类故障
     *   *   *  2.1、MBR扇区故障的原因
             *  2.2、修复MBR扇区实验
             *  2.3、GRUB引导故障的原因
             *  2.4、修复GRUB引导菜单实验
             *  2.5、遗忘root用户密码
             *  2.6、重设root用户密码的实验
     *  三、systemd服务控制
     *   *   *  3.1、系统服务控制
             *  3.2、Linux系统的运行级别
             *   *  3.2.1：查看运行级别
                 *  3.2.2、临时切换运行级别
     *  四、优化启动过程（开机自启）
     *   *   *  4.1、系统服务的管理工具
             *  4.2、ntsysv工具
             *  4.3、systemctl 工具

## 一、引导过程 ##

*  CentOS 7系统中，由systemd掌管系统的初始化工作，系统的启动过程与之前的版本相比有了新的变化。
 *  Linux操作系统的引导过程：开机自检-----MBR引导-----GRUB菜单-----加载内核-----init进程初始化

#### 1.1.1、开机自检（BIOS） ####

*  服务器主机开机以后，将根据主板BIOS（Basic Input/Output System，基本输入输出系统）中的设置对CPU。内存。显卡，键盘等设备进行初步检测，并初始化部分硬件（加电自检）
 *  检测成功后根据预设的启动顺序移交系统控制权，大多数时候会移交给本机硬盘（加载部分驱动）

#### 1.1.2、MBR引导 ####

*  当从本机硬盘中启动系统时，首先根据硬盘的第一个扇区中MBR（Master Boot Record，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（CentOS7中为grub2）
 *  注意：要安装双系统，则两个系统需要分别安装在不同的盘符当中

#### 1.1.3、GRUB菜单 ####

*  对于Linux系统来说，GRUB算是使用最广泛的多系统引导器程序
 *  系统控制权传递给GRUB以后，将会显示启动菜单提供给用户选择，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

#### 1.1.4、加载内核（Kernel） ####

*  系统引导器程序会从本地硬盘中加载内核以及内存文件系统（CentOS 7 中使用initramfs）
 *  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
 *  内存文件系统initramfs 是经过gzip 的cpio归档，其中包含启动时所有必要的硬件内核模块，初始化脚本等。
 *  内核放在/boot目录下，/boot目录相当于Windows的system32

#### 1.1.5、init进程初始化 ####

*  加载硬件驱动以及初始化进程（加载全部驱动）
 *  由Linux内核加载运行/sbin/init程序，是系统中第一个进程
 *  PID（进程标记）号永远为1

#### 1.2、systemd单元类型 ####

*  在systemd中不同类型的systemd对象被统一称为单元，是让系统知道该如何进行操作和管理资源的主要对象，所以systemd有许多单元类型
 *  systemd单元文件最初默认存放在/lib/systemd/system目录中，每当安装新的软件都会自动在这个目录中添加一个配置文件
 *  systemctl 命令用于管理各种类型的systemd单元，可以使用“systemctl -t help”命令来查询systemd支持的单元类型  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI4MzYxNTQx_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 二 、排除启动类故障 ##

#### 2.1、MBR扇区故障的原因 ####

*  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  
    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

#### 2.2、修复MBR扇区实验 ####

*  实验环境  
    VMware软件，开centos 7，并为其添加一块硬盘（备份数据用的）
 *  恢复步骤

1.备份已损坏MBR扇区数据（实际中我们都是备份整个文件）

加一块磁盘做备份

第一步 ： 将新添加的硬盘分区fdisk /dev/sdb
             格式化mkfs -t xfs /dev/sdb
             挂载
    ...省略部分内容		
    [root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /beifen		
    [root@localhost ~]# df -hT
    文件系统       类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
    /dev/sda2      xfs        20G  3.1G   17G   16% /
    devtmpfs       devtmpfs  898M     0  898M    0% /dev
    ...省略部分内容
    /dev/sdb1      xfs        20G   33M   20G    1% /beifen
    [root@localhost ~]# dd if=/dev/sda of=/beifen/sda.mbr.bak bs=512 count=1		'//将/dev/sda中的512k 备份到挂载点/beifen中'
    记录了1+0 的读入
    记录了1+0 的写出
    512字节(512 B)已复制，0.000168125 秒，3.0 MB/秒
    [root@localhost ~]# ls /beifen		'//查看是否备份成功'
    sda.mbr.bak

2.模拟故障

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

3.加载系统镜像文件中的急救模式

*  先添加镜像文件再重启电脑。
 *  在读进度条时快速点一下Esc键  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI4MzYxNTQx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI4MzYxNTQx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI4MzYxNTQx_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI4MzYxNTQx_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]
 *  将备份数据做恢复处理  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI4MzYxNTQx_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
    reboot重启电脑

#### 2.3、GRUB引导故障的原因 ####

*  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
 *  故障现象  
    系统引导停滞，显示“grub>”提示符
 *  解决思路  
    尝试手工输入引导命令（成功率很低，不建议）  
    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

#### 2.4、修复GRUB引导菜单实验 ####

*  1、查找并破坏grub引导程序（grub.cfg）

[root@localhost ~]# cd /boot 		'//进入/boot目录'
    [root@localhost boot]# ls			'//查看'
    config-3.10.0-693.el7.x86_64
    efi
    grub
    grub2
    initramfs-0-rescue-d078430d0d8f434fb5ad6e47678ea86f.img
    initramfs-3.10.0-693.el7.x86_64.img
    initramfs-3.10.0-693.el7.x86_64kdump.img
    initrd-plymouth.img
    symvers-3.10.0-693.el7.x86_64.gz
    System.map-3.10.0-693.el7.x86_64
    vmlinuz-0-rescue-d078430d0d8f434fb5ad6e47678ea86f
    vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64
    [root@localhost boot]# cd grub		'//进入grub目录'
    [root@localhost grub]# ls			'//查看'
    splash.xpm.gz
    [root@localhost grub]# cd ../grub2		'//没有发现grub配置文件，进入grub2目录中查找'
    [root@localhost grub2]# ls				'//发现grub.cfg配置文件'
    device.map  fonts  grub.cfg  grubenv  i386-pc  locale
    [root@localhost grub2]# rm -rf grub.cfg		'//删除grub.cfg配置文件'
    [root@localhost grub2]# ls
    device.map  fonts  grubenv  i386-pc  locale		'//删除成功，'
    [root@localhost grub2]# init 6				'//重启'

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI4MzYxNTQx_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

*  2、reboot电脑，进入急救模式

chroot /mnt/sysimage  #进入bash环境
    grub2-install /dev/sda  #修复扇区
    grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI4MzYxNTQx_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

*  reboot电脑即可

#### 2.5、遗忘root用户密码 ####

*  故障原因  
    遗忘root用户的密码
 *  故障现象  
    无法进行需要root权限的管理操作  
    若没有其他可用账号，将无法登录系统
 *  解决思路  
    进入急救模式，重设密码

#### 2.6、重设root用户密码的实验 ####

1：加载镜像系统后进入急救模式和上面的实验相同，  
最后进入bash环境

chroot  /mnt/sysimage

2：直接改密码

passwd  root
    输入密码

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI4MzYxNTQx_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

重启之后直接选择root 输入新设置的密码就OK，这里就不赘述了

## 三、systemd服务控制 ##

*  systemd不是一个单独的命令，而是一个集合体
 *  systemctl 是管理系统的主要命令
 *  hostnamectl 是用于查看与修改当前主机信息的命令

#### 3.1、系统服务控制 ####

*  systemctl命令可以控制系统服务，此命令涵盖了之前版本操作系统的service命令和chkconfig 命令两者的功能
 *  使用systemctl命令，可以省略服务单元名称的标识.service，即：不输入后缀标识，systemctl命令默认将后缀标识当做.service来处理

常用方式
    systemctl 控制类型 服务名称
    
    常用控制类型
    start  启动
    stop   停止
    restart  重新启动		'//重新启动，会中断服务，此服务的PID值会改变'
    reload  重新加载		'//重新加载配置文件不会中断服务，此服务的PID值会改变'
    status  查看服务状态
    
    例如：
    [root@localhost ~]# systemctl start httpd		'//启动httpd服务'
    [root@localhost ~]# systemctl stop httpd		'//停止httpd服务'
    [root@localhost ~]# systemctl restart httpd		'//重新启动httpd服务'
    [root@localhost ~]# systemctl reload httpd		'//重新加载httpd服务配置文件'
    生产环境中建议使用reload命令来重新加载服务

#### 3.2、Linux系统的运行级别 ####

##### 3.2.1：查看运行级别 #####

runlevel 命令
    runlevel 只能查看切换运行级别与当前运行级别
    
    例如
    [root@localhost ~]# runlevel 
    N 5		'//N 是上一次运行的级别，5是这一次运行的级别。因为是开机后就查看，所以上一次的运行级别显示为N'
    '若从init 5 切换到 init 3 ，在init3中输入runlevel命令，则会显示 5 3'

systemctl 工具
    systemctl 能查看默认的运行级别

##### 3.2.2、临时切换运行级别 #####

*  init 0 关机
 *  init 1 单用户模式 多用于系统修复
 *  init 3 大多数服务器的运行环境
 *  init 5 图形化界面
 *  init 6 重启，相当于reboot

## 四、优化启动过程（开机自启） ##

#### 4.1、系统服务的管理工具 ####

*  ntsysv 工具

提供一个交互式，可视化窗口（伪图形化界面）

可以在字符终端运行

便于集中管理多个服务

*  systemctl 工具

不提供交互式，可视化窗口

管理单个服务效率更高

#### 4.2、ntsysv工具 ####

[root@localhost ~]# ntsysv		'//进入ntsysv伪图形化界面'
    * 符号代表开机自启
    空格  代表开启不自启
    Tab键 切换到选项（确定，取消）
    空格键可以输入 * 或者取消 *

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI4MzYxNTQx_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

#### 4.3、systemctl 工具 ####

[root@localhost ~]# systemctl enable httpd		'//将httpd服务设置开机自启'
    Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service to /usr/lib/systemd/system/httpd.service.
    [root@localhost ~]# systemctl disable httpd		'//将httpd服务设置关闭开机自启'
    Removed symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service.

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