操作系统引导过程与服务进程的控制

一，linux操作引导过程

bios加电自检 mbr gurb 加载内核文件启动第一个进程

（一）bios 加电自检

检测硬件是否正常，然后根据bios中的启动项设置，去找内核文件

硬件启动POST：Power-On-Self-Test，加电自检，是BIOS功能的一个主要部分。负责完成对CPU、主板、内存、硬盘子系统、显示子系统、串并行接口、键盘等硬件情况的检测

主板的ROM：BIOS，Basic Input and Output System，保存着有关计算机系统最重要的基本输入输出程序，系统信息设置、开机加电自检程序和系统启动自举程序等

问：boot 开机启动顺序：你可以把内核文件放在何处？

答：1，硬盘

2，移动设备（u盘移动硬盘光驱）

3，网络启动

问：什么原因造成服务器一直重启

答：

1，硬盘坏了

2，第一启动项是移动设备，无移动设备

3，第一启动项网络启动，无网

4，第一启动项网络启动，有网，但是没有网络操作系统服务

（二）mbr

因为grub太大 mbr第一个扇区太大，所以grub程序，分为两部分

作用：指引硬件找到内核文件即运行放在MBR扇区里的启动 GRUB引导程序

（三）grub

1,grub 含义

根据gurb配置文件（gurb.cfg）中记录的位置，去找内核文件

对于 Linux 操作系统来说，GRUB（GRand Unified Bootloader，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）准备加载 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。

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

2，grub 功能和组成

bootloader: 引导加载器，引导硬件去找到内核（操作系统的核心）

Windows: ntloader，仅是启动OS
Linux：功能丰富，提供菜单，允许用户选择要启动系统或不同的内核版本；把用户选定的内核装载到内存中的特定空间中，解压、展开，并把系统控制权移交给内核

Linux的bootloader

LILO：LInux LOader，早期的bootloader，功能单一
GRUB: GRand Unified Bootloader, CentOS 5,6 GRUB 0.97: GRUB Legacy， CentOS 7 以后使用GRUB 2.02

GRUB 启动阶段

primary boot loader :

1st stage：MBR的前446个字节引导硬件去找内核

1.5 stage：MBR 之后的扇区，让stage1中的bootloader能识别stage2所在的分区上的文件系统
secondary boot loader ：2nd stage，分区文件/boot/grub2/grub.cfg

（四）加载内核文件

把内核运行在内存中可以使用

（五）启动第一个进程(系统初始化进程)

启动第一个祖宗进程

centos6 init

centos7 systemd

总结开机启动的完整过程

加电后，bios程序会自检硬件，硬件无故障后，会根据第一启动项去找内核，一般来说第一启动项是硬盘，找到硬盘后，会根据mbr的指引找到完整的grub程序，再根据grub的配置文件找到内核文件的具体位置，然后将内核文件加载到内存中运行，内存加载好后，会启动第一个程序

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，是系统中第一个进程

3，init 进程的pid号（进程标识）永远为1

4，centos6只能用 chkconfig

（二）systemd

1,systemd 是linux操作系统的一种inti 软件

2，centos7两个都能用但是systemd 好用多了

3,centos7中运行的第一个init 进程是 /lib/systemd/systemd

（三）inti systemd 区别

init 串行启动后续的程序一个一个按顺序启动

systemd 并行启动程序全部一起启动

三，对systemd详细介绍

（一）systemd 介绍

是系统的级的程序代为管理系统上的服务程序

systemd 是保姆级程序，如果是yum,以及rpm安装的软件可以直接使用systemctl 去启动关闭重启开机自启高等功能。

但是！编译安装不可以直接使用systemctl 命令去管理程序，需要手写一个配置文件

（二）systemd 单元

在systemd中不同类型的systemd对象被统一称为单元，是让系统知道该如何进行操作和管理资源的主要对象，所以systemd有许多单元类型。

systemd单元文件最初默认存放在/lib/systemd/system目录中，每当安装新的软件都会自动在这个目录中添加一个配置文件。

systemd类型有：

单元类型	扩展名	说明
service	service	描述一个系统服务软件
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	使用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

（三）linux 操作系统有运行级别

0 关机

1 单用户（类似windos的急救模式）

2 字符功能少些功能

3 字符功能从来没见过

4 字符功能 multi-user.target

5 图形界面 graphical.target

6 重启

语法：

init 0-6 切换系统运行级别

查看默认运行级别 systemctl get-default

设置默认级别

runlevel 查看当前运行级别

四，排查启动类故障

（一）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
从备份文件中回复

4，解决方法

用磁盘备份

mbr分区远程备份

5,实验模拟mbr 扇区故障时用磁盘备份解决

5.1新加一块磁盘，刷新磁盘供电接口

5.2 格式化并挂载

5.3 备份分区表以及mbr

5.4 输入hexdump -C -n 512 /dev/sda 查看磁盘的前512个字节

5.5 模拟破坏

输入：dd if=/dev/zero of=/dev/sda count=1 bs=512

这条命令的意思是在/dev/sda前512个字节写0，就相当于破坏了该文件的十六进制代码

可以看到都变成0

5.6解决故障

5.7

5.8

5.9

5.10 要再次挂载sdb 磁盘挂载后才能用

5.11 将之前备份的内容再复制到sda里

5.12查看已经恢复了

5.13 reboot 重启、

6，实验模拟mbr 扇区故障时用远程备份解决