本章概述

主要介绍系统开机引导过程，每一步的作用，需要加载什么配置文件，系统初始化启动，centos7采用的是systemd进行启动。以及MBR扇区故障如何修复，GRUB扇区故障如何修复，系统密码忘记如何重新配置。

一、操作系统引导过程

引导过程总览

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、键盘灯设备进行初步检测，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、光驱、U盘

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）的设备，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，GRBU（统一启动加载器）是使用最为广泛的多系统引导程序。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，需要注意的是，Centos7 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，在Centos系统中，默认的内核文件位于“/boot/vmlinuz-3.10.514.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进程负责完成一系列的系统初始化过程，左后等待用户进行登录，systemd。

总结：加载硬件驱动程序，把内核init进程加载到内存中运行。

引导过程逻辑总结

1、开机自检—-通电测试硬件

2、MBR引导—-知道加载什么系统程序（会参考用户自定义—bios）

3、GRUB2菜单—-提交菜单（需要加载、启动的程序）准备给予内核

4、加载内核—-加载核心程序：内存和镜像（放到内存中）

5、init进程初始化—-启动菜单中的系统程序（放到内存中）

二、系统初始化进程

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

Systemd

systemd是linux操作系统的一种init软件
centos7中采用全新的systemd启动方式，取代传统的sysvinit
centos7中运行的第一个init进程是/lib/systemd/system

重点概括

系统加载的第一个程序是init
系统管理程序的工具是systemd，systemd的命令程序是：systemctl。
systemctl是怎么管理程序的？按照什么标准？什么文件？

路径：/lib/systemd/system/*.service为结尾的文件

systemd能够识别并管理这些以.service为结尾的程序*

1、Systemd单元类型

2、运行级别所对应的Systemd目标

各个级别的作用

查看当前用户的级别：systemctl get-default 或 runuser

0（poweroff.target）：关机

1（rescue.target）：单用户模式

2、3、4（mulit-user.target）：多用的文本界面

5（graphical.target）：多用的图形界面

6（reboot.target）：重启

三、修复MBR扇区故障

1、故障原因

病毒、木马等造成的破坏
不正的分区操作、磁盘读写误操作

MBR位于第一块硬盘( /dev/sda) 的第一个物理扇区处，总共512字节

2、故障现象

找不到引导程序，程序中断
无法加载操作系统，开机后黑屏

使用dd命令模拟将MBR损坏，复制512字节到/dev/sda中进行覆盖MBR
 dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1

3、解决思路

应提前做好备份
以光盘引导进入急救模式
从备份文件中恢复

1、在覆盖前需要使用dd进行备份，如果没有备份，那这个系统就GG了。
怎么备份？备份需要使用dd命令将/dev/sda中的前512字节复制到一个新的硬盘中，
新的硬盘需要进行分区、格式化、挂载（建议永久挂载），挂载在新创建的目录下面。

2、进入linux中的急救模式，
（在重启前需要在DVD中的设置镜像，不然就无法进去急救模式）。

3、在shell环境中，新创建一个目录，然后将这个硬盘挂载在这个目录下
因为硬盘在前面已经复制过MBR的备份进去，所以它里面还是存在的，
最后将这个目录下的文件使用dd复制到/dev/sda中，重启即可。

4、操作步骤

4.1 创建一个新硬盘，进行分区，格式化。

4.1创建目录，将新创建的硬盘挂载到该目录下，然后将/dev/sda中的mbr进行备份到新目录中

4.2 模拟/dev/sda 中的mbr损坏

4.3 进入急救模式

4.4 进入急救模式后，创建一个新文件，将新硬盘挂载到目录下，目录中含有前面备份的mbr，复制到/dev/sda中。

四、修复GRUB扇区故障

1、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

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
向MBR扇区中重建grub程序

4、实验步骤

/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

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.e17.x86_64.img           #镜像系统文件
grub> boot       #引导boot

方法二

进入急救模式(grab> exit)，恢复GRUB引导程序
MBR位于第一 块硬盘( /dev/sda) 的第一个物理扇区处，总共512字节，前446字节是主引导记录，分区表保存在MBR扇区中的第447 
-510字节中。
mkdir /bak
mount /dev/sdb1 /bak
dd if=/dev/sda of=/bak/grub.bak bs=446 count=1
#模拟对MRB中的GRUB引导程序的破坏，但并不破坏分区表
dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=446 count=1
#引导界面进入急救模式，从备份文件中恢复GRUB引导程序
N
sh-4.2# mkdir /backupdir
sh-4.2# mount /dev/sdb1 /backupdir
sh-4.2# dd if=/backupdir/grub.bak of=/dev/sda
sh-4.2# exit

方法三

引导界面进入急救模式，重建GRUB菜单配置文件
rm -rf /boot/grub2/grub.cfg
#进入急救模式，加载光盘镜像，切换到系统根环境

sh-4.2# chroot /mnt/sysimage
#重新将GRUB引导程序安装到第一块硬盘(/dev/sda)的MRB扇区，如果有多个分区可省略
bash-4.2# grub2-install /dev/sda
#重新构建GRUB菜单的配置文件
bash-4.2# grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
#退出chroot环境，并重启
bash-4.2# exit
sh-4.2# reboot

5、操作步骤：使用方法三进行演示

5.1 模拟GRUB中的配置文件损坏

5.2 重启进入急救模式

重启后会进入以下界面（输入exit即可进入镜像界面），按照上述方法进入急救模式

5.3 重新构建GRUB的配置文件

五、Centos 7 遗忘root用户的密码

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
若没有其它可用账号将无法登陆系统

3、解决思路

进入急救模式重设密码

4、实验步骤

方法一

进入急救模式，加载系统镜像，c切换到系统根环境
sh-4.2# chroot/mnt/sysimage
bash-4.2#passwd root   #重设root用户密码

方法二

进入单用户模式修改root密码为例
1.重启开机按esc，第一行按e在启动GRUB菜单中选择编辑选项，按键“e”进入编辑；
2.编辑修改：大约在第16行找到“ro”将“ro”修改为“rw init=/sysroot/bin/bash”
3.按Crtl+X重启，输入命令进入系统
sh-4.2#chroot /sysroot
4.字符集修改
###修改前可修改字符集：
sh-4.2#LANG=en_US.UFT-8
###重置root密码
sh-4.2#passwd root
#退出chroot环境，并重启
bash-4.2#exit
sh-4.2# init 6