第17章 Linux系统启动原理及故障排除_综合

centos6系统启动过程及相关配置文件
1. 加载BIOS硬件信息，对硬件自检
2. 读取硬盘中的MBR的boot Loader 就是grub引导，硬盘的0柱面，0磁头，1扇区称为主引导扇区，也叫主引导记录MBR，由3个部分组成，主引导程序，硬盘分区表DTP和硬盘有效标志，为什么MBR分区表只能分4个主分区？磁盘默认一个扇区大小为512字节，主引导程序占446字节，负责从活动分区中装载，并运行系统引导程序，分区表DPT占64字节，负责记录硬盘中分区的数量和大小。每个分区表项长16个字节，4个分区表项占用64字节。MBR有效标识位，占2个字节，固定为55AA。
3. 依据boot loader的设定，到引导分区加载Kernel，Kernel会开始侦测硬件并加载驱动程序；
4. 在硬件驱动成功后，Kernel会主动执行init程序，而init会取得run-level信息；
5. init执行 /etc/rc.d/rc.sysinit文件来准备软件执行的作业环境（如网络，时区等）；
6. init执行 run-level 下各个服务并启动(script方式)；
7. init执行开机后自动运行脚本/etc/rc.d/rc.local 文件；
8. init执行虚拟终端机控制程序 mingetty 来启动login程序等待用户登入
centos8系统启动过程及相关配置文件
1. 加载bios进行自检，根据设置读取第一个启动设备
2. 读取并执行第一个启动设备内MBR的启动引导（grub2）
3. 根据启动引导的设置加载内核（Kernel），此时内核在内存中运行，并检测与加载硬件驱动程序，当内核检测硬件与加载驱动程序完毕后，操作系统启动完成。
4. 在硬件驱动加载成功后，内核会调用systemd程序。systemd执行sysinit.target初始化系统。basic.target准备操作系统。启动multi-user.target。systemd执行multi-user.target下的/etc/rc.d/rc.local文件。systemd执行multi-user.target下的getty.target以及登录服务。systemd执行graphical需要的服务。
5. 由于系统数据都会存储到硬盘中，所以BIOS会指定启动的设备以便读取磁盘中的操作系统内核文件。但是由于不同的操作系统的文件格式并不相同，因此会以启动引导程序来处理内核文件的加载，所以这个启动引导程序就被称为boot loader，会被放置到启动设备的第一个扇区当中。
6. 在内核加载完毕、进行硬件检测和驱动程序的加载之后。内核会调用第一个程序，就是systemd。使用pstree命令可以看到systemd的PID为1.systemd会准备软件运行的环境，包括系统的主机名、网络设置、语言设置、文件系统格式及其他服务的启动。而所有的操作都会通过systemd的默认启动服务集合/etc/systemd/system/default.target(实际上这是个软连接，而真正链接到的文件会随着默认启动级别的变化而变化。)
systemd概述
1. systemd即为system daemon 守护进程，是linux下的一种init软件，开发目标是系统服务间的依赖关系，并依此实现系统初始化时服务的并行启动，同时达到降低shell的系统开销效果，最终代替现在常用的System v 与 BSD风格init程序。
2. 与多数发行版System V风格init 相比，systemd采用了以下新技术：
3. 采用Socket激活式与总现激活式服务，以提高相互依赖的各服务的并行运行性能；
4. 用Cgroups代替PID来追踪进程，以此即使是两次fork之后生成的守护进程也不会脱离systemd的控制。
5. unit对象：unit表示不同类型的systemd对象，通过配置文件进行标识和配置；文件中主要包含了系统服务、监听socket、保存的系统快照以及其它与init相关的信息
6. system配置文件：
7. /usr/lib/systemd/system/ #这个目录存储每个服务的启动脚本，类似于之前的/etc/init.d/
8. 对于新建或修改的unit文件，要通知systemd重载此配置文件，然后可选择重启。systemctl deamon-reload
运行级别
1. 0关机模式，1单用户模式，用于破解root密码
2. 2无网络支持的，多用户模式
3. 3有网络支持的多用户模式（一般叫字符界面，工作中最常用的模式）
4. 4保留，未使用
5. 5有网络支持，多用户的图形界面
6. 6重启
target目标态,target代替运行级别
1. ls /usr/lib/systemd/system/*.target
2. systemctl list-dependencies runlevel3.target #查看3级别unit的所有依赖，a依赖于b，systemd启动a的时候，同时会启动b，可以理解为3运行级别下都开启哪些服务
3. centos7/8目标态，就是各种指定的服务和基础target组合而成。
4. ll /etc/systemd/system/default.target
5. /etc/systemd/system/default.target -> /usr/lib/systemd/system/graphical.target
6. systemctl set-default multi-user.target
7. /etc/systemd/system/default.target -> /usr/lib/systemd/system/multi-user.target
8. 默认目标态就是创建了一个软连接到指定的target
我们系统中有2个内核，改变默认启动的内核顺序
1. vim /etc/default/grub
2. GRUB_DEFAULT=saved #这里改成1，0代表第一个内核，1代表第二个，类推
3. grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg #修改完成后，并没有生效，用此命令生成grub2.cfg文件，下次启动就会选择新的默认内核。
4. uname -r #查看当前系统内核
5. cat /etc/redhat-release
6. cat /proc/version
实战加密grub防止黑客通过单用户系统破解root密码
1. grub2-mkpasswd-pbkdf2 #centos7/8 输入口令，确认口令
2. grub.pbkdf2.sha512.10000.xxxxxxxx 复制该密钥
3. vim /etc/grub.d/00_header 文件末尾添加如下内容
4. cat <<EOF
5. set superusers='rs'
6. password_pbkdf2 rs
7. grub.pbkdf2.sha512.10000粘贴该密钥
8. EOF
9. :wq
10. grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg #更新grub信息重启验证
11. 开机按e ，进入输入用户名密码，进入grub菜单，按ctrl+x启动
实战通过liveCD进入救援模式，重装grub修复损坏的系统
1. BIOS设置光盘启动
2. Troubleshooting
3. Rescue a CentOS Linux system #救援模式
4. chroot /mnt/sysimage/
5. ls
6. grub2-install /dev/sd*
7. ls /boot/grub2/
8. grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
9. exit
10. reboot