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一、Linux操作系统引导过程
1.linux开机引导过程
2.系统初始化进程
1.init进程
2.进程启动方式
二、运行级别和Systemd单元类型
1.运行级别
2.Systemd
三、启动类故障恢复
1.修复MBR扇区故障
2.修复GRUB引导故障
3.root密码忘记的修改方式
四、系统服务控制
1.系统服务控制
1）服务管理操作
2）服务开机自启管理
2.控制类型
3.优化开机自动加载过程
1）ntsysv工具
2）systemctl/chkconfig工具
一、Linux操作系统引导过程
1.linux开机引导过程
第一步：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：检测硬件设备，找到能够引导系统的设备，比如硬盘，光盘等
第二步：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MBR扇区里的主引导程序GRUB
第三步：启动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：系统读取GRUB配置文件，获取内核的设置和位置，并且在屏幕显示GRUB菜单页面
第四步：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：把内核加载到内存，将系统控制权交接给内核
第五步：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：内核将init进程加载到内存中运行，并且把init进程作为系统的第一个进程
第六步：系统初始化
启动内核模块，执行运行级别的启动脚本，执行/etc/rc.d/rc.local文件里的命令等
2.系统初始化进程
1.init进程
文件位于/sbin/init -> /lib/systemd/systemd
init进程pid号为1（PID为进程标记）
init进程是系统中的第一个进程，是所有进程的父进程
2.进程启动方式
CentOS 7开始的版本默认的启动方式为 systemd，开机服务程序为并行启动，启动效率较快；
CentOS 6及以前的版本的启动方式为sysVint，开机服务程序是通过串行启动/etc/init.d/目录下的shell脚本实现的，这种模式容易阻塞，启动效率较慢
注：CentOS6及以下版本可了解，应用不多
二、运行级别和Systemd单元类型
1.运行级别
一共7个运行级别，0-6，其他0是关机，6是重启，1是单用户模式，234是字符界面的多用户模式，3是最完整的有网络，2是无网络的，4是保留的，5是图形界面的多用户模式
| 运行级别 | 说明 | Systemd的target |
| 0 | 关机状态，使用该级别将会关闭主机 | poweroff.target |
| 1 | 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 | rescue.target |
| 2 | 用户定义/域特定运行级别，默认等同于3 | multi-user.target |
| 3 | 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 | multi-user.target |
| 4 | 用户定义/域特定运行级别，默认等同于3 | multi-user.target |
| 5 | 图形界面的多用户模式，提供了图形桌面操作环境 | graphical.target |
| 6 | 重新启动，使用该级别时将会重启主机 | reboot.target |
runlevel #查看上一次的运行级别 和 当前的运行级别
[root@bogon ~]# runlevel
N 5 #N：表示前一次没有切换过运行级别；5：当前运行级别5，图形界面的多用户模式
systemctl get-default #查看当前的默认运行级别
[root@bogon ~]# systemctl get-default
graphical.target #默认级别为5
2.Systemd
| 单元类型 | 扩展名 | 说明 |
| Service | .service | 描述一个系统服务 |
| Socket | .socket | 描述一个进程间通信的套接字 |
| Device | .device | 描述一个内核识别的设备文件 |
| Mount | .mount | 描述一个文件系统的挂载点 |
| Automount | .automount | 描述一个文件系统的自动挂载点 |
| Swap | .swap | 描述一个内存交换设备或交换文件 |
| Path | .path | 描述一个文件系统中文件或目录 |
| Timer | .timer | 描述一个定时器（用于实现类似cron的调度任务） |
| Snapshot | .snapshot | 用于保存一个systemd的状态 |
| Scope | .scope | 用于保存一个systemd的总线接口以编程的方式创建外部进程 |
| Slice | .slice | 描述居于Cgroup的一组通过层次组织的管理系统进程 |
| Target | .target | 描述一组systemd的单元 |
套接字文件：应用程序直接的数据连接文件
套接字格式：ip:port ftp 192.168.80.20:21
三、启动类故障恢复
1.修复MBR扇区故障
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
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
解决办法：
准备一块新硬盘，并进创建空文件夹挂载
[root@bogon ~]# mkfs -t xfs /dev/sdb1 #格式化新硬盘
meta-data=/dev/sdb1 isize=512 agcount=4, agsize=1310656 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=5242624, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
[root@bogon ~]# mount /dev/sdb1 /opt/mbr-bak/ #挂载新硬盘到一个新建文件夹/opt/mbr-bak/下
[root@bogon ~]# df -Th
文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点
devtmpfs devtmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev
tmpfs tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev/shm
tmpfs tmpfs 1.9G 13M 1.9G 1% /run
tmpfs tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root xfs 36G 4.7G 31G 14% /
/dev/sda1 xfs 1014M 187M 828M 19% /boot
tmpfs tmpfs 378M 0 378M 0% /run/user/0
tmpfs tmpfs 378M 8.0K 378M 1% /run/user/42
/dev/sdb1 xfs 20G 33M 20G 1% /opt/mbr-bak
备份第一块硬盘的第一个扇区的数据到新添加的硬盘中
[root@bogon ~]# dd if=/dev/sda of=/opt/mbr-bak/mbr-bak bs=512 count=1 #从第一块硬盘sda中获取第一个扇区的数据保存到/opt/mbr-bak/mbr-bak
记录了1+0 的读入
记录了1+0 的写出
512字节(512 B)已复制，0.000140554 秒，3.6 MB/秒
[root@bogon ~]# cd /opt/mbr-bak/ #切换到mbr-bak中查看复制的数据
[root@bogon mbr-bak]# ls
mbr-bak
[root@bogon mbr-bak]# ll -h
总用量 4.0K
-rw-r--r--. 1 root root 512 4月 17 20:54 mbr-bak
破坏/dev/sda中的扇区，模拟扇区被破坏
[root@bogon mbr-bak]# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1 #从zero中获取空字符文件覆盖sda中的512字节，sda的数据被破坏
记录了1+0 的读入
记录了1+0 的写出
512字节(512 B)已复制，0.000146372 秒，3.5 MB/秒重启检查是否能够正常运行
开始修复
reboot重启
虚拟机恢复，可正常登录
2.修复GRUB引导故障
故障原因
MBR中的GRUB引导程序遭到破坏
grub.cfg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
解决办法：
/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
开始修复
在根环境重新安装grub引导程序
虚拟机恢复，可正常登录
3.root密码忘记的修改方式
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，将无法登陆操作系统。
解决办法
开始修复
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
使用新密码登录成功
四、系统服务控制
1.系统服务控制
1）服务管理操作
systemctl start|stop|restart|reload|status|is-active 服务名[.service] #要确保在 /usr/lib/systemd/system/ 目录中有相关服务的 XXX.service 文件service 服务名 start|stop|restart|reload|status #要确保在 /etc/init.d/ 目录中有相关服务的管理脚本文件
[root@bogon ~]# systemctl start firewalld #启动防火墙
[root@bogon ~]# systemctl status firewalld #查看服务器状态
● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: active (running) since 三 2024-04-17 22:33:21 CST; 11min ago
Docs: man:firewalld(1)
Main PID: 825 (firewalld)
Tasks: 2
CGroup: /system.slice/firewalld.service
└─825 /usr/bin/python2 -Es /usr/sbin/firewalld --nofork --nopid
4月 17 22:33:21 localhost.localdomain systemd[1]: Starting firewalld - dynamic firewal.....
4月 17 22:33:21 localhost.localdomain systemd[1]: Started firewalld - dynamic firewall...n.
4月 17 22:33:21 localhost.localdomain firewalld[825]: WARNING: AllowZoneDrifting is ena....
Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.
[root@bogon ~]# systemctl is-active firewalld #查看服务器状态
active
2）服务开机自启管理
systemctl enable|disable [--now] 服务名[.service] # --now选项可实现立即开启|关闭服务
systemctl is-enabled 服务名[.service]
[root@bogon ~]# systemctl enable --now firewalld #立即开启防火墙服务
ntsysv #图形化管理开机自启
2.控制类型
| stat | 启动 |
| stop | 停止 |
| restart | 重新启动 |
| reload | 重新加载 |
| status | 查看服务状态 |
3.优化开机自动加载过程
1）ntsysv工具
提供一个交互式、可视化窗口
可用在字符终端运行
便于集中管理多个服务
用于控制服务是否开机自启动
2）systemctl/chkconfig工具
不提供交互式、可视化窗口
管理单个服务效率更高
chkconfig 工具：
格式：chkconfig --list [服务名] #查看自启状态
chkconfig --add 服务名 #添加服务
chkconfig --level 级别列表 服务名 on/off #开启|关闭服务在哪些运行级别下开机自启注：服务名要和 /etc/init.d 下的脚本名保持一致
补充知识：
hostnamectl set-hostname newname #永久修改主机名
hostnamectl status #查看主机名的状态
localectl set-locale LANG=zh_CN.utf8 #设置系统语言为中文
localectl [status] #查看当前系统使用的语言systemd-analyze #查看系统启动耗时
