CentOS6和5啟動流程

一、CentOS? 5和6的啟動流程

linux內核： 存在于/boot分區，是整個操作系統的最底層，它負責整個硬件的驅動，以及提供各種系統所需的核心功能，包括防火墻機制、是否支持LVM或Quota等文件系統等等，如果內核不認識某個最新的硬件，那么硬件也就無法被驅動，你也就無法使用該硬件。
計算機真正工作的東西其實是硬件，例如數值運算要使用到CPU、數據儲存要使用到硬盤、圖形顯示會用到顯示適配器、音樂發聲要有音效芯片、連接Internet 可能需要網絡卡等等。內核就是控制這些芯片如何工作。
Linux的非核心驅動程序（大部分驅動程序，如網卡）：存放于/lib/modules//lib/modules/VERSION-release.ko文件，支持內核模塊的動態裝載和卸載
modprobe 模塊名 #裝載模塊
modprobe -r 模塊名 #卸載模塊
lsmod 模塊名 #查看是否裝載了模塊
ramdisk：輔助偽文件系統，加載一些必要的驅動程序
Centos5： /boot/initrd-version-release.img
Centos6、7：/boot/initramfs-version-release .img

Centos6的啟動
1.加載BIOS的硬件信息，獲取第一個啟動設備（在啟動時需要配置bios）
2.讀取第一個啟動設備MBR的引導加載程序的啟動信息我稱之為grub的1階段，MBR：也稱為引導扇區，有446個字節的引導區和64個字節的分區表構成最后兩個字節為55AA表示結束，沒有特定的含義；當然，我們的操作系統是都是由一個個文件組成的，而文件是需要建立在文件系統之上的，如果沒有文件系統，那么我們的文件將無法組織，而446個字節很顯現不夠存放一個文件系統的驅動，那么446個字節的作用是什么呢？這446個字節的引導區，稱之為引導區，不如稱之為一個指針（個人而言啊，并不官方），這446個字節指向了MBR后續的27個扇區，用來加載我們操作系統分區的文件系統，讓我們在啟動系統的時候可以識別最基本的/boot分區，這個階段我稱之為grub的1.5階段，當加載完這27個扇區之后，我們就可以識別/boot分區下的文件系統了。這時進入引導的第2階段系統會加載 /boot/grub/grub.cfg文件，并支持可操作的grub界面。

3.經歷了grub的引導階段，這時加載核心操作系統的核心信息，核心開始解壓縮，進行自身初始化
4.探測可識別到的所有硬件設備，加載硬件驅動程序（借助于ramdisk加載驅動 Centos6為 initramfs）
5.從initramfs中chroot到真是的/下
6.運行用戶空間的第一個應用程序：/sbin/init，并獲取默認的運行信息
7.init程序執行/etc/rc.d/rc.sysinit文件
8.init執行運行的各個服務啟動scripts
9.init執行/etc/rc.d/rc.local
10.執行/bin/login程序，等待用戶登錄
11.登錄之后開始以Shell控制主機
POST –> Boot Sequence(BIOS) –> Boot Loader –> Kernel(ramdisk) –> rootfs –> switchroot –> /sbin/init –>(/etc/inittab, /etc/init/*.conf) –> 設定默認運行級別 –> 系統初始化腳本rc.sysinit –> 關閉或啟動對應級別的服務 –> 啟動終端
/etc/rc.d/rc.sysinit: 系統初始化腳本的工作流程
(1) 設置主機名
(2) 設置歡迎信息
(3) 激活udev和selinux
(4) 掛載/etc/fstab文件中定義的文件系統
(5) 檢測根文件系統，并以讀寫方式重新掛載根文件系統
(6) 設置系統時鐘
(7) 激活swap設備
(8) 根據/etc/sysctl.conf文件設置內核參數
(9) 激活lvm及software raid設備
(10) 加載額外設備的驅動程序
(11) 清理操作
二、運行級別
運行級別：為系統運行或維護等目的而設定；0-6：7個級別
0：關機
1：單用戶模式(root自動登錄), single, 維護模式
2: 多用戶模式，啟動網絡功能，但不會啟動NFS；維護模式
3：多用戶模式，正常模式；文本界面
4：預留級別；可同3級別
5：多用戶模式，正常模式；圖形界面
6：重啟
默認級別： 3, 5
三、故障分析和解決方法（記得啟動時關閉selinux,否則你會悲劇的，啟動的時候在grub內核加載環節中，在內核參數最后加入selinux=0）：
1、initramfs文件被破壞的解決方法
ramdisk（initrd或initramfs）文件的制作，可以在光盤救援模式下進行：
(1) mkinitrd命令(內部實際調用的dracut命令
為當前正在使用的內核重新制作ramdisk文件
mkinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)
(2) dracut命令
為當前正在使用的內核重新制作ramdisk文件
dracut /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)
2、MBR446個字節引導區被破壞（dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=1 count=446 ; sync），由下圖可見系統已經無法正常引導

破壞MBR后的系統啟動狀態

這是我們使用救援光盤，啟動救援模式
系統提示，救援光盤已經掃描到了，我們服務器上已經存在的系統，并在之后掛載到/mnt/sysimage目錄下

首先我們需要把根切換到/mnt/sysimage/下，然后使用grub-install /dev/sda 重新安裝grub

我們使用hexdump 查看一下sda的MBR扇區是否已經恢復了。

系統已經可以正常啟動了
3、內核丟失補救
現在我們把內核刪了

因為系統已經啟動，并且內核已經加載到了內存當中，所以先階段，內核文件損壞不會影響到系統的運行，但是如果重啟系統，系統將不能正常運行。下圖為刪除內核后提示錯誤信息

這種情況下，系統加載不到內核，單用戶模式都無法啟用，我們還是使用救援光盤來恢復
我們真正的系統存在路徑在 /mnt/sysimage,因為內核丟失，所以我們需要重新安裝內核，我們將光盤掛載到真正根的/mnt目錄，并chroot到真正根目錄下

重新安裝內核

重啟，系統可以正常啟動了，但是注意一點，在生產環境中，如果有編譯內核的需要，必須要做/boot目錄的備份工作，如果定制的內核丟失，使用rpm的安裝方式，修改一下grub.conf文件的內核指向，雖然依然可以正常使用，但是可能會導致系統的一些服務無法正常使用，而重新編內內核的話，但是當時編譯時的選項忘記了怎么辦。。這將是一個很糾結的問題，所以，備份備份！重中之重！
4、/etc/fstab 文件損壞的錯誤提示，和修復方法（我們依然使用刪除的辦法來破壞）

重啟系統

啟動時按esc，可以很清楚的看到，第一條錯誤提示 /etc/fstab: open failed: No shuch file or directory ! 說明文件丟失，后面需要在磁盤上做的操作都做不了，在這里就卡住了。
解決方法：1、使用救援光盤，進入系統后重新編輯/etc/fstab文件
2、使用單用戶模式進入，這時系統直接進入，不需要輸入口令，但是系統值掛載了根，我們現在需要做的是，以讀寫的方式重新掛在根，并編輯/etc/fstab文件（這里我們使用第二種方法來操作?。?br />這時候我們根據下面提示，按e，進入grub的編輯模式

上下鍵移動到kernel再點e，編輯引導參數

在quiet后面輸入1回車，按b鍵啟動系統

圖可見，系統只掛在了根分區，其他分區信息一概沒有

現在重新建立/etc/fstab文件，該文件必要的幾條信息，就是根分區的信息和 /boot分區的信息還有swap分區，其他分區都是選填的（有的生產環境會為為home單獨建立分區，該條目也必須填寫，否則無法正常登陸普通用戶），現在這種情況只能挨次掛載各個分區，查看其信息。輸入blkid可以看到sda5是swap分區，那么這個就確認了，而系統啟動sda2是根分區這個也是確認的，那么只差boot分區，一般boot分區都是磁盤的第一個分區，那么我們臨時將sda1臨時掛載在一個目錄下，看一下里面的文件是否是boot的。

掛載 /sda1到mnt下

sda1為boot分區，現在信息已經確認，我們來修復/etc/fstab文件

提示文件系統只讀，重新掛載一下根分區，再編輯文件

使用vim /etc/fstab編輯文件
在命令模式下輸入r!blkid 將設備信息導入到編輯框內

編輯后的fstab文件，現在我們重啟系統

系統已經可以正常啟動了！修復fstab文件的問題已經解決。
如果系統使用的lvm的方式安裝的，那么在掛在lv的時候需要使用vgchange -ay 來激活所有vg，然后才能掛在lv
5、整個boot目錄損壞的恢復方法
由下圖演示，我們已經破壞了真個boot分區，連文件系統都已經損壞了，毫無疑問，重啟將無法啟動，這時候我們使用光盤來恢復boot分區

第一步先掛載光盤到/mnt/sysimage/mnt下（真實根的mnt目錄下

第二步chroot到真實的根

第三步修復文件系統，并掛載到/boot下

安裝kernel

kernel安裝成功，但是initramfs生成失敗，我們看一下問題，我想應該是重新制作的文件系統，在fstab中掛載的uuid變了

修改fstab中記錄，并重新生成initramfs文件

重新安裝grub，并編輯grub.conf

default 0 : 默認為0選項
timeout 3 ： 3秒自動加載系統
hiddenmenu 隱藏菜單
kernel：加載內核 root為根分區的uuid或者使用設備名也行，建議使用uuid
initrd ：指定initramfs文件
修復grub引導

安裝失敗，這個問題我暫時沒有找到，但是/boot/grub/下的引導文件已經安裝好了，如果系統起不來可以在grub命令行界面安裝grub的1.5階段

1.5引導階段的數據安裝成功，hd0,0為引導分區，即boot分區，如果/boot/grub/grub.conf文件配置正確的話，將可以正常啟動了。
6、系統，/sbin/init文件被破壞
init文件依賴upstart安裝包，重新安裝這個包就行了，進入救援模式或者在grub菜單界面按e修改內參數，在quiet 后面添加 init=/bin/bash,用bash來代替init，這樣我們便可以進入命令行使用一些基礎的命令來操作了，下面是操作步驟
直接清空/sbin/init文件的內容，然后重啟，到grub引導界面，我們修改內核參數 在quiet后面添加 init=/bin/bash 回車并按B鍵啟動

掛載光驅到/mnt下

嘗試安裝 upstart包

安裝成功了，重啟系統，可以正常啟動了。
7、如果一些配置文件丟失或軟件誤刪除，且無備份，可以通過重新安裝軟件包來恢復，例：
首先查找到/etc/inittab屬于哪一個RPM包
chroot /mnt/sysimage
rpm -qf /etc/inittab
initscripts-9.03.49-1.el6.centos.x86_64