一、Linux操作系统引导过程

（一）引导过程总览

开机自检（BIOS）——MBR引导——GRUB菜单——加载内核（Kernel）——init进程初始化

（二）Linux操作系统的引导过程详细解读

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。系统控制器传递给GRUB以后，将会显示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.e17.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。

二、系统初始化进程

（一）init进程

1.由Linux内核加载运行/sbin/init程序
2.init进程是系统中第一个进程，是所有进程的父进程
3.init进程的PID（进程标记）号永远为1

（二）Systemd

1.Systemd是Linux操作系统的一种init软件
2.CentOS7中采用全新的Systemd启动方式，取代传统的SysVinit
3.CentOS7中运行的第一个init进程是/lib/systemd/systemd

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。

（三）Systemd单元类型

（四）运行级别所对应的Systemd目标

三、排除启动类故障

（一）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
应提前做好备份文件
以安装光盘引导进入急救模式
以备份文件中恢复
4.恢复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扇区数据到其它磁盘（/dev/sdb1）
mkdir 　 /backup
mount 　/dev/sdb1 　 /backup
dd 　 if=/dev/sda 　 of=/backup/mbr.bak 　 bs=512 　 count=1

（2）模拟破坏MBR引导扇区
dd 　if=/dev/zero 　of=/dev/sda　 bs=512　 count=1

（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

（二）修复GRUB引导故障

（1）、故障原因
MBR中的GRUB引导程序遭到破坏
/boot/grub2/grub. cfg 文件丢失、引导配置有误
（2）、故障现象
系统引导停滞，显示 “grub>” 提示符
（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
（4）、修复GRUB引导故障命令
/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
方法二：进入急救模式，恢复GRUB引导程序（仅适用于前446字节被破坏）
方法三：引导界面进入急救模式，重建GRUB菜单配置文件（/boot/grub2/grub. cfg 文件丢失、引导配置有误的情况）

（三）遗忘root用户密码

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

四、系统服务控制

（一）系统服务控制

systemctl 控制类型 服务名称

（二）控制类型

start：启动
stop：停止
restart：重新启动
reload：重新加载
status：查看服务状态

五、Linux系统的运行级别

（一）查看运行级别

1、runlevel命令
2、systemctl工具

查看系统默认的运行级别
systemctl get-default

（二）临时切换运行级别

1、init命令
2、systemctl工具
init 0 　 systemctl　 isolate 　 poweroff.target 　systemctl 　 poweroff
init 1 　 systemctl　 isolate 　rescue.target
init 3 　systemctl 　 isolate 　 multi-user.target
init 5 　systemctl 　 isolate 　 graphical.target
init 6 　systemctl 　 isolate 　 reboot.target systemctlreboot 　 reboot

（三）设置永久运行级别

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

永久修改主机名
hostnamectl 　 set-hostname　 newname
查看主机名的状态
hostnamectl 　status

设置系统语言为中文
localectl 　 set-locale 　 LANG=zh_CN.utf8
查看当前系统使用的语言
localectl 　 [status]

查看系统启动耗时
systemd-analyze

六、优化启动过程

（一）ntsysv工具

1、提供一个交互式、可视化窗口
2、可以在字符终端运行
3、便于集中管理多个服务
4、用于控制服务是否开机自启动

（二）systemct工具

1、不提供交互式、可视化窗口
2、管理单个服务效率更高

七、系统服务的启动和控制

（一）ntsysv系统服务管理工具
1、按空格键标志服务选项
2、按↑、↓键切换服务选项
3、按tab键切换光标
（二）系统服务的启动和控制
1、查看系统服务的启动状态
systemctl is-enabled 服务名称
2、服务名称设置系统服务的启动状态
systemctl enable 服务名称 #开启开机自启动
systemctl disable 服务名称 #关闭开机自启动