一.Linux引導(dǎo)過程

  1.開機(jī)自檢

      服務(wù)器主機(jī)開機(jī)以后，將根據(jù)主板 BI0S中的設(shè)置對CPU(CentralProcessingUnit，中央處理器)、內(nèi)存、顯卡、鍵盤等設(shè)備進(jìn)行初步檢測，檢測成功后根據(jù)預(yù)設(shè)的啟動順序移交系統(tǒng)控制權(quán)，大多時候會移交給本機(jī)硬盤。

  2.MBR引導(dǎo)

      當(dāng)從本機(jī)硬盤中啟動系統(tǒng)時，首先根據(jù)硬盤第一個扇區(qū)中BR(MasterBoot Record，主引導(dǎo)記錄)的設(shè)置，將系統(tǒng)控制權(quán)傳遞給包含操作系統(tǒng)引導(dǎo)文件的分區(qū);或者直接根據(jù)MBR記錄中的引導(dǎo)信息調(diào)用啟動菜單(如 GRUB)準(zhǔn)雜準(zhǔn)昶隱

  3.GRUB菜單

      對于 Linux 操作系統(tǒng)來說，GRUB(GRand Unified Bootloader，統(tǒng)一啟動加載器)是使用最為廣泛的多系統(tǒng)引導(dǎo)器程序。系統(tǒng)控制權(quán)傳遞給GRUB以后，將會顯示啟動菜單給用戶選擇，并根據(jù)所選項(xiàng)(或采用默認(rèn)值)加載 Linux 內(nèi)核文件，然后將系統(tǒng)控制權(quán)轉(zhuǎn)交給內(nèi)核。需要注意的是，Centos7采用的是GRUB2 啟動引導(dǎo)器。

  4.加載Linux內(nèi)核

      Linux 內(nèi)核是一個預(yù)先編譯好的特殊二進(jìn)制文件，介于各種硬件資源與系統(tǒng)程序之間，負(fù)責(zé)資源分配與調(diào)度。內(nèi)核接過系統(tǒng)控制權(quán)以后，將完全掌控整個Linux操作系統(tǒng)的運(yùn)行過程。在0penEuler 系統(tǒng)中，默認(rèn)的內(nèi)核文件位于“/boot/vmlinuz-6.6.0-72.0.0.76.oe2403sp1.x86_64”。

  5.systemd進(jìn)程初始化

      為了完成進(jìn)一步的系統(tǒng)引導(dǎo)過程，Linux內(nèi)核首先將系統(tǒng)中的“/sbin/init”程序加載到內(nèi)存中運(yùn)行(運(yùn)行中的程序稱為進(jìn)程)，init 進(jìn)程負(fù)責(zé)完成一系列的系統(tǒng)初始化過程，最后等待用戶進(jìn)行登錄。

二.系統(tǒng)初始化進(jìn)程及文件

  1.init進(jìn)程

      Linux 操作系統(tǒng)中的進(jìn)程使用數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記，每個進(jìn)程的身份標(biāo)記號稱為 PID。在引導(dǎo)Linux 操作系統(tǒng)的過程中，“/sbin/init”是內(nèi)核第一個加載的程序，因此 init 進(jìn)程對應(yīng)的 PID號總是為 1。init 進(jìn)程運(yùn)行以后將陸續(xù)執(zhí)行系統(tǒng)中的其他程序，不斷生成新的進(jìn)程，這些進(jìn)程稱為 init 進(jìn)程的子進(jìn)程。反過來說，init 進(jìn)程是這些進(jìn)程的父進(jìn)程。當(dāng)然，這些子進(jìn)程也可以進(jìn)一步生成各自的子進(jìn)程，依次不斷繁衍下去，最終構(gòu)成一棵枝繁葉茂的進(jìn)程樹，共同為用戶提供服務(wù)。

  2.systemd進(jìn)程

      Systemd 是 Linux 操作系統(tǒng)的一種 init軟件，Cent0s7系統(tǒng)中采用了全新的 Systemd 啟動方式，取代了傳統(tǒng)的 SysVinit。Systemd 啟動方式使系統(tǒng)初始化時諸多服務(wù)并行啟動，大大提高了開機(jī)效率。0penEuler 系統(tǒng)中“/sbin/init”是“/lib/systemd/systemd”的鏈接文件。換言之，0penEuler 系統(tǒng)中運(yùn)行的第一個 init 進(jìn)程是“/lib/systemd/systemd”。systemd 守護(hù)進(jìn)程負(fù)責(zé) Linux 的系統(tǒng)和服務(wù),systemctl 用于控制 systemd 管理的系統(tǒng)和服務(wù)狀態(tài)。Systemd 將其管理的資源組織成各種類型的單元(Unit)。

   Systemd 使用的各種單元類型：

排除系統(tǒng)啟動類故障

三.MBR扇區(qū)故障

  1.備份MBR扇區(qū)數(shù)據(jù)

      由于 MBR扇區(qū)中包含了整個硬盤的分區(qū)表記錄，因此該扇區(qū)的備份文件必須存放到其他的存儲設(shè)備中，否則在恢復(fù)時將無法讀取到備份文件。例如，執(zhí)行以下操作可以將第一塊硬盤(nvme0n1)的MBR扇區(qū)備分到第二塊硬盤的 sda1 分區(qū)中(掛載到/mbr 目錄)。

  2.模擬MBR扇區(qū)故障

      這里仍然使用 dd 命令,人為地將MBR扇區(qū)的記錄覆蓋,以便模擬出 MBR扇區(qū)被破壞的故障情況(切記要先做好備份，并且將備份文件存放到其他硬盤)。例如，執(zhí)行以下操作可以從設(shè)備文件zero中讀取512 字節(jié)的數(shù)據(jù)，并將其覆蓋到第一塊硬盤(nvme0n1)，從而破壞 MBR 扇區(qū)中的數(shù)據(jù)。

  3.從備份文件恢復(fù)MBR扇區(qū)數(shù)據(jù)

      由于 MBR扇區(qū)被破壞以后，就無法再從該硬盤啟動系統(tǒng)，所以需要使用其他硬盤中的操作系統(tǒng)進(jìn)行引導(dǎo)，或者直接使用0penEuer系統(tǒng)的安裝光盤進(jìn)行引導(dǎo)。不管使用哪種方式，目的都是相同的--獲得一個可以執(zhí)行命令的 Shell 環(huán)境，以便從備份文件中恢復(fù) MBR 扇區(qū)中的數(shù)據(jù)。以使用 0penEuler 安裝光盤引導(dǎo)為例，當(dāng)出現(xiàn)安裝向?qū)Ы缑鏁r，選擇“Troubleshooting”選項(xiàng)，進(jìn)入修復(fù)故障頁面。

      然后系統(tǒng)會自動?xùn)苏矣脖P中的 Linux分區(qū)并嘗試將其掛載到/mnt/sysimage 目錄(選擇“1”確認(rèn)并按 Enter 鍵繼續(xù))。接下來會出現(xiàn)rescue 字符界面。

      最后，按 Enter 鍵后將進(jìn)入帶“sh-4.2#”提示符的 Bash Shell 環(huán)境，只要執(zhí)行相應(yīng)的命令掛載保存有備份文件的硬盤分區(qū)(sda1)，并將數(shù)據(jù)恢復(fù)到硬盤“/dev/nvme0n1”中即可，具體探作如下。需要注意的是，當(dāng)前使用的系統(tǒng)環(huán)境是光盤中的Linux 目錄結(jié)構(gòu)。

四.GRUB引導(dǎo)故障

      大多數(shù) Linux 操作系統(tǒng)默認(rèn)使用的引導(dǎo)程序，可以通過啟動菜單的方式選擇進(jìn)入不同的操作系統(tǒng)(如果有)。當(dāng)配置文件/boot/grub2/grub.cfg 丟失，或者關(guān)鍵配置出現(xiàn)錯誤，或者 MBR中的引導(dǎo)程序遭到破壞時，Linux主機(jī)啟動后可能只出現(xiàn)“grub”的提示符，無法完成進(jìn)一步的系統(tǒng)啟動過程。

     由于在“grub>”環(huán)境中使用的命令較為復(fù)雜，且一般也難以記住相關(guān)的命令選項(xiàng)、內(nèi)核加載參數(shù)等,因此用戶可以采用另一種修復(fù)辦法,同樣使用 0penEuler 的安裝光盤引導(dǎo)進(jìn)入急救模式(參考上一小節(jié))。若分區(qū)表未被破壞，將備份過的/boot/grub/grub.cfg文件恢復(fù)即可。

      如果未備份過/boot/grub2/grub.cfg，則需要重新建立/boot/grub2/grub.cfg文件，若未執(zhí)行“chroot /mnt/sysimage”命令，則重新建立的 grub.cfg 配置文件應(yīng)該位于/mnt/sysimage/boot/grub2/grub. cfg.

      如果是MBR扇區(qū)中的引導(dǎo)程序出現(xiàn)損壞，則在重建grub.cfg配置文件后仍然可能無法成功啟動系統(tǒng)，這時可以通過 0penEuler 救援模式的 Shell 環(huán)境重新安裝 grub 引導(dǎo)程序。切換到待修復(fù)的 Linux操作系統(tǒng)根環(huán)境,執(zhí)行“grub2-install /dev/sda”命令可以重新將 grub 引導(dǎo)程序安裝到第一塊硬盤(nvme0n1)的 MRB 扇區(qū)，具體操作如下:

     注意:執(zhí)行“dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=446 count=1”命令可以模擬出對 MBR 扇區(qū)中 GRUE引導(dǎo)程序的破壞(注意先做好備份)，但并不會破壞分區(qū)表(實(shí)際上分區(qū)表保存在MBR扇區(qū)中的第447~510 字節(jié)中,MBR 總共 512 字節(jié),前 446 字節(jié)是主引導(dǎo)記錄,從第 447 字節(jié)開始后的 64 字節(jié),每 16 字節(jié)為一組，是硬盤分區(qū)表)。

遺忘root用戶的密碼

      進(jìn)入急救模式的 Shell環(huán)境，切換到待修復(fù) Linux 操作系紡的根目錄環(huán)境，直接執(zhí)行“passwd root”命令重設(shè)root 用戶的密碼即可;或者修改/ete/shadow 文件,將 root 用戶的密碼字段清空，重啟后以空密碼可登錄系統(tǒng)。以下操作即為進(jìn)入急救模式重設(shè) root 用戶密碼。

五.服務(wù)控制及優(yōu)化啟動過程

1.系統(tǒng)服務(wù)控制

      在 OpenEuler 系統(tǒng)中，各種系統(tǒng)服務(wù)的控制腳本默認(rèn)放在/usr/lib/systemd 目錄下。通過systemctl命令工具可以實(shí)現(xiàn)對指定系統(tǒng)服務(wù)的控制，語法格式如下:

    常見的控制類型：

2.切換運(yùn)行級別

（1.查看系統(tǒng)的target

      明確當(dāng)前系統(tǒng)所在的 target 將有助于管理員排除一些應(yīng)用故障。若未能確知當(dāng)前所處的目標(biāo)，可以直接執(zhí)行“runlevel”命令進(jìn)行査詢，顯示結(jié)果中的兩個字符分別表示切換前的目標(biāo)、當(dāng)前的目標(biāo)。若之前尚未切換過運(yùn)行級別，則第1列將顯示“N”。

認(rèn)的 target，命令如下:

      若用戶想查看系統(tǒng)啟動時默認(rèn)運(yùn)行的target，可以執(zhí)行“systemctlget-default”命令以顯示系統(tǒng)默認(rèn)的target。

（2.切換系統(tǒng)的target

      上述內(nèi)容中的運(yùn)行級別切換均為臨時切換，若要永久切換運(yùn)行級別，可通過n(鏈接)命令指定當(dāng)前系統(tǒng)的默認(rèn)運(yùn)行級別。例如，執(zhí)行如下命令可將當(dāng)前系統(tǒng)的開機(jī)默認(rèn)運(yùn)行級別從graphical.target 更改 multi-user.target。其中，-s 選項(xiàng)表示創(chuàng)建軟鏈接;-f 表示強(qiáng)行刪除任何已存在的目標(biāo)文件。

六.優(yōu)化啟動過程

1.常見的系統(tǒng)服務(wù)

2.優(yōu)化開機(jī)自動加載的服務(wù)

      Linux操作系統(tǒng)在每次開機(jī)后會進(jìn)入默認(rèn)的systemd 運(yùn)行目標(biāo)(如字符模式或圖形模式)，并運(yùn)行該目標(biāo)中默認(rèn)設(shè)為啟動的各種系統(tǒng)服務(wù)。若要禁止某些系統(tǒng)服務(wù)自動運(yùn)行，可以使用ntsysv或者systemctl 工具進(jìn)行優(yōu)化。

（1.使用 ntsysv 工具

      單獨(dú)執(zhí)行“ntsysv”命令時僅用于管理當(dāng)前運(yùn)行目標(biāo)中的服務(wù);通過“--level”選項(xiàng)可以對指定運(yùn)行目標(biāo)(級別)中的服務(wù)進(jìn)行管理。例如，執(zhí)行“ntsysv--level35”命令可以打開 ntsysv 管理程序

      操作時按1、↓方向鍵來選擇不同的系統(tǒng)服務(wù)，按Space(空格)鍵設(shè)置服務(wù)的默認(rèn)啟動狀態(tài)(“[*]”表示啟動，“[]”表示關(guān)閉)。如果要查看所選定服務(wù)的說明信息，按F1鍵可以獲取幫助。

（2.使用 systemctl 工具

      systemctl工具與 ntsysv的功能類似，但是 systemctl 不提供交互式的操作界面，它用于査詢或設(shè)置系統(tǒng)服務(wù)的默認(rèn)啟動狀態(tài)。當(dāng)需要設(shè)置某一個服務(wù)在當(dāng)前運(yùn)行目標(biāo)中的默認(rèn)啟動狀態(tài)時，使用systemct1工具會更有效率。使用systemctl 工具控制服務(wù)開機(jī)啟停的命令格式如下:

     常見選項(xiàng)：

到此這篇關(guān)于Linux啟動過程分析和常見錯誤匯總的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Linux啟動過程和常見錯誤內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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