引导过程和服务

宏内核(monolithic kernel)：又称单内核和强内核，Unix，Linux把所有系统服务都放到内核里，所有功能集成于同一个程序，分层实现不同功能，系统庞大复杂，Linux其实在单内核内核实现了模块化，也就相当于吸收了微内核的优点。

一、引导过程

1.Linux操作系统引导过程

1.开机自检

通过bios程序检查硬件是否正常，然后根据bios中的启动项设置，去找内核文件，如果硬件出现问题则会卡在开机界面提示不同报错。

boot开机启动顺序：你可以把内核文件放在何处？

1硬盘 2移动设备，u盘，移动硬盘，光驱 3网络启动

2.mbr

运行放在MBR扇区里的启动 GRUB引导程序，MBR引导：第一阶段grub引导及加载分区表

mbr:因为grub太大，第一个扇区存不下，所有的grub程序，所以分成2部分引导硬件找到内核文件

3.grup

grub菜单：第二阶段grub加载内核文件到系统内存中运行起来，内核文件置：/boot/grub2/grub.cfg（centos 7）（根据grup配置文件（grup.cfg）中记录的位置，去找到内核文件（高级语言））

4.加载内核（kernel)

把内核运行在内存中，加载内核：加载完毕进入操作系统

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-3.10.0-514.el7.x86_64”。总结：把内核和镜像文件系统加载到内存中可以使用

5.启动进程（init进程初始化）

启动操作系统后需要启动进程，启动第一个祖宗进程

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，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。

centos7:systemd

传统init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 , 排对

init 串行启动后续的程序：一个一个按顺序启动
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大家一起

init 串行启动后续的程序：一个一个按顺序启动

systemd是并行启动程序：全部一起启动

文字描述：

二、操作系统运行级别

（一）0关机

init 0是关机系统默认运行级别不能设置为0，否则不能正常启动，机器关的

（二）1单用户类似windows的急模式

init 1是单用户安全模式

root 权限，用于系统维护，禁止远程登陆，就像 Windows 下的安全模式登录

（三） 2、3 、4都是字符界面

init 2、init 3 、init 4都是字符界面，但init 4(没用过)，init2少些功能（nfs）所以常用的是init 3级别

（四） 5 图形界面 init 5是图形化界面

（五）重启 init 6是重启

runlevel 查看当前运行级别

输入runlevel 或者 systemctl get-default进行查看运行级别

三、服务

1、systemd介绍

在Linux系统中，systemd（System Daemon）是一个系统和服务管理器，用于替代传统的SysV init初始化系统。它负责系统的启动、运行时服务管理以及关机过程，并且提供了许多高级特性，如并行化启动服务、按需激活服务、依赖关系处理等。

引入：rpcbind程序如果启动，会监听111端口；如果rpcbind没有启动，systemd会代为监听

systemd：是系统级的程序，代为管理系统上的程序

systemd保姆级

yum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等功能

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

systemd unit(单元) ，systemd方便管理程序，将程序按照特定的功能分成了很多单元（服务单元，文件路径、网络单元、挂载……）

2.systemd 单元类型

3.systemd新特性

systemd新特性

系统引导时实现服务并行启动
按需启动守护进程
自动化的服务依赖关系管理
同时采用socket式与D-Bus总线式激活服务
socket与服务程序分离
向后兼容sysv init脚本
使用systemctl 命令管理，systemctl命令固定不变，不可扩展，非由systemd启动的服务，
systemctl无法与之通信和控制
系统状态快照

systemd 核心概念：unit

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

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。
systemctl 命令用于管理各种类型的systemd单元，可以使用“systemctl -t help”命令来查询systemd支持的单元类型。

四、实验

实验1：模拟破坏mbr和分区表然后修复

修复mbr分区故障

故障原因

病毒、木马的等造成的破坏；
不正确的分区操作、磁盘读写误操作等。

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

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。

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 count=1 bs=512

解决思路

准备添加另一块硬盘作为备份；
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，那这个系统就挂了。
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。

实验步骤：

加盘：

备份：

模拟破坏：

然后进入急救模式修复：3 2 1

实验2：修复grub文件及程序

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

故障现象

系统引导停滞，显示“grub>”提示符
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

模拟破坏：

在虚拟机里点如下图

鼠标要在虚拟机里，进入急救模式

grub2-install /dev/sda    #重新安装gurb2程序在sda磁盘上
grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg #重新生成grub菜单配置文件
exit退出自己系统
reboot重启

实验3：破解密码

Centos 7遗忘root用户密码，需要进入急救界面修改密码

故障原因

遗忘root用户的密码

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

有光驱：

进入急救模式：3 2 1

无光驱：

首先在系统加载内核时按任意键盘停止倒计时，一般习惯使用上下键，然后如下图按e

将光标移动到linux行开头行的最后，添加 rd.break

mount –o remount,rw /sysroot  #进入后修改根目录的权限   
chroot /sysroot   #切换到根命令

五、服务程序管理

1.介绍

什么是服务程序？

1.一旦运行一直运行，不会退出

2.一般是后台运行，不会影响前台的操作

2.管理服务程序

开启

关闭

重启

重新加载配置文件

开机自启

开机不自启

1.runlevel命令——只能查看切换运行级别与当前运行级别

2.chkconfig命令

chkconfig 必须保证服务脚本在 /etc/init.d/目录中有可执行权限的文件（服务管理脚本（case语句））才能执行

3.systemctl命令

systemctl 命令用于管理各种类型的systemd单元 ( centos 7)

systemctl start 服务名	启动服务
systemctl stop 服务名	关闭服务
systemctl status 服务名	查看服务状态
systemctl reload 服务名	重新加载服务
systemctl restart 服务名	重启服务
systemctl enable 服务名	开机自启
systemctl enable --now 服务名	开机自启，并立即启动
systemctl disable 服务名	开机不自启
systemctl disable --now 服务名	开机不自启，并立即关闭