Linux操作系统引导过程及排障详解

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一、Linux操作系统引导过程 1.1引导过程讲解

linux引导过程一般包括以下几个阶段： 开机自检 、 MBR 引导 、GRUB 菜单 、加载Linux内核 、 init 进程初始化 。

开机自检（BIOS）：检测出第一个能够引导系统的设备，比如硬盘或者光驱或者pex 网络（网卡）。 bios设置的第一启动项。 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，因为操作系统一般都是装在硬盘内。自检过程中可以根据主机的POST信息进入配置，通常按某一组合键进入，常用F2或者delete。

MBR 引导：运行放在MBR扇区里的启动GRUB引导程序,MBR前446位是引导文件，后64位是分区表。 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。在CentOS7系统中为grub2.

可以通过hexdump -C -n 512 /dev/sda查看前512字节

GRUB 菜单：GRUB引导程序通过读取GRUB配置文件/boot/grub2/grub.cfgLinux 系统启动过程，来获取内核和镜像文件系统的设置以及路径位置。 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FRUB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CentOS 7采用的是GRUB2启动引导器

加载Linux内核：把内核和镜像文件系统加载到内存中。 Linux内核是一个预先编译好的特殊二进制文件，介于各自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”）

init 进程初始化：加载硬件驱动程序，以及初始化进程，内核把init进程加载到内存中运行。

内核初始化在initramfs中找到驱动程序的所有硬件，然后作为PID 1从initramfis 执行/sbin/init ，CentOS 7中将其复制为systemd, systemd 启动initrd.target中所有单元，并挂载根文件系统/sysroot,内核与文件系统由内存文件系统切换至系统根文件系统， 井重新运行/sysroot systemd. systemd 启动默认tagt (图形或者字符终端)，最后等待用户进行登录。

1.2init进程（CentOS 6） 1.3 Systemd 进程（CentOS 7）

Systemd是Linux操作系统的一种init软件；

从CentOS 7版本的系统开始systemd成为PID恒为1的初始化进程，是内核第一个加载的程序。

systemd进程是不允许被轻易终止的。需要切换不同的系统运行状态时，可以向systemd进程发 送正确的执行命令，由systemd 自身来完成相关操作。

CentOS 7中运行的第一个 init进程是/lib/systemd/systemd，可以通过pstree命令查看

1.4 Systemd 单元

单元类型：

1.5运行级别对应的systemd

init 3 字符界面

init 5图形界面

查看target单元类型

 systemctl list-unit-files --type target 

查看当前系统默认启动target

systemctl get-default

设置默认启动target

set-default TARGET类型

1.6systemd服务管理

查看服务状态命令：

法一：
systemctl status name.type
如果不加type，默认是.service单元
法二：
systemctl {is-active | is-failed } service

服务状态关键字

启动与停止服务 eg：

systemctl {start | stop | restartl reload} service

开机自动启用与停用服务 eg：

systemctl {enable | disable} service

屏蔽与取消屏蔽服务 eg：

systemctl {mask | unmask} service

例如iptables.service 和firewalld.service 是有冲突的，如果我此时屏蔽firewalld.service

服务配置文件

/usr/lib/systemd/system/NAME.service

三部分组成
?
[Unit] ? ? ? ? ? ? #定义systemd单元的元数据
?
[Service] ? ? ?  #服务的配置，只有systemd单元是服务类型时才有这一段信息
?
[Install] ? ? ? ?  #定义是否是开机启动

systemd其他命令补充

hostnamectl set-hostname 修改永久使用的系统主机名

hostnamectl status 查看主机名状态

journalctl -b 输出本次启动后的所有日志信息

（编辑：威海站长网）

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