Centos6系统启动流程

一、CentOS 5和6的启动流程

Linux内核：存在于/boot分区，是整个操作系统的最底层，它负责整个硬件的驱动，以及提供各种系统所需的核心功能，包括防火墙机制、是否支持LVM或Quota等文件系统等等，如果内核不认识某个最新的硬件，那么硬件也就无法被驱动，你也就无法使用该硬件。

计算机真正工作的东西其实是硬件，例如数值运算要使用到CPU、数据储存要使用到硬盘、图形显示会用到显示适配器、音乐发声要有音效芯片、连接Internet 可能需要网络卡等等。内核就是控制这些芯片如何工作。

Linux的非核心驱动程序（大部分驱动程序，如网卡）：存放于/lib/modules//lib/modules/VERSION-release.ko文件，支持内核模块的动态装载和卸载

modprobe 模块名 #装载模块
modprobe -r 模块名 #卸载模块
lsmod 模块名 #查看是否装载了模块

ramdisk：辅助伪文件系统，加载一些必要的驱动程序

Centos5： /boot/initrd-version-release.img
Centos6、7：/boot/initramfs-version-release .img

Centos6的启动

1.加载BIOS的硬件信息，获取第一个启动设备（在启动时需要配置bios）
2.读取第一个启动设备MBR的引导加载程序的启动信息我称之为grub的1阶段，MBR：也称为引导扇区，有446个字节的引导区和64个字节的分区表构成最后两个字节为55AA表示结束，没有特定的含义；当然，我们的操作系统是都是由一个个文件组成的，而文件是需要建立在文件系统之上的，如果没有文件系统，那么我们的文件将无法组织，而446个字节很显现不够存放一个文件系统的驱动，那么446个字节的作用是什么呢？这446个字节的引导区，称之为引导区，不如称之为一个指针（个人而言啊，并不官方），这446个字节指向了MBR后续的27个扇区，用来加载我们操作系统分区的文件系统，让我们在启动系统的时候可以识别最基本的/boot分区，这个阶段我称之为grub的1.5阶段，当加载完这27个扇区之后，我们就可以识别/boot分区下的文件系统了。这时进入引导的第2阶段系统会加载 /boot/grub/grub.cfg文件，并支持可操作的grub界面。

3.经历了grub的引导阶段，这时加载核心操作系统的核心信息，核心开始解压缩，进行自身初始化
4.探测可识别到的所有硬件设备，加载硬件驱动程序（借助于ramdisk加载驱动 Centos6为 initramfs）
5.从initramfs中chroot到真是的/下
6.运行用户空间的第一个应用程序：/sbin/init，并获取默认的运行信息
7.init程序执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件
8.init执行运行的各个服务启动scripts
9.init执行/etc/rc.d/rc.local
10.执行/bin/login程序，等待用户登录
11.登录之后开始以Shell控制主机

POST –> Boot Sequence(BIOS) –> Boot Loader –> Kernel(ramdisk) –> rootfs –> switchroot –> /sbin/init –>(/etc/inittab, /etc/init/*.conf) –> 设定默认运行级别 –> 系统初始化脚本rc.sysinit –> 关闭或启动对应级别的服务 –> 启动终端

/etc/rc.d/rc.sysinit: 系统初始化脚本的工作流程

(1) 设置主机名
(2) 设置欢迎信息
(3) 激活udev和selinux
(4) 挂载/etc/fstab文件中定义的文件系统
(5) 检测根文件系统，并以读写方式重新挂载根文件系统
(6) 设置系统时钟
(7) 激活swap设备
(8) 根据/etc/sysctl.conf文件设置内核参数
(9) 激活lvm及software raid设备
(10) 加载额外设备的驱动程序
(11) 清理操作

二、运行级别

运行级别：为系统运行或维护等目的而设定；0-6：7个级别
0：关机
1：单用户模式(root自动登录), single, 维护模式
2: 多用户模式，启动网络功能，但不会启动NFS；维护模式
3：多用户模式，正常模式；文本界面
4：预留级别；可同3级别
5：多用户模式，正常模式；图形界面
6：重启
默认级别： 3, 5

三、故障分析和解决方法（记得启动时关闭selinux,否则你会悲剧的，启动的时候在grub内核加载环节中，在内核参数最后加入selinux=0）：

1、initramfs文件被破坏的解决方法

ramdisk（initrd或initramfs）文件的制作，可以在光盘救援模式下进行：
(1) mkinitrd命令(内部实际调用的dracut命令
为当前正在使用的内核重新制作ramdisk文件
mkinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)
(2) dracut命令
为当前正在使用的内核重新制作ramdisk文件
dracut /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

2、MBR446个字节引导区被破坏（dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=1 count=446 ; sync），由下图可见系统已经无法正常引导

破坏MBR后的系统启动状态

这是我们使用救援光盘，启动救援模式
系统提示，救援光盘已经扫描到了，我们服务器上已经存在的系统，并在之后挂载到/mnt/sysimage目录下。

首先我们需要把根切换到/mnt/sysimage/下，然后使用grub-install /dev/sda 重新安装grub

我们使用hexdump 查看一下sda的MBR扇区是否已经恢复了。

系统已经可以正常启动了

3、内核丢失补救
现在我们把内核删了

因为系统已经启动，并且内核已经加载到了内存当中，所以先阶段，内核文件损坏不会影响到系统的运行，但是如果重启系统，系统将不能正常运行。下图为删除内核后提示错误信息。

这种情况下，系统加载不到内核，单用户模式都无法启用，我们还是使用救援光盘来恢复

我们真正的系统存在路径在 /mnt/sysimage,因为内核丢失，所以我们需要重新安装内核，我们将光盘挂载到真正根的/mnt目录，并chroot到真正根目录下

重新安装内核

重启，系统可以正常启动了，但是注意一点，在生产环境中，如果有编译内核的需要，必须要做/boot目录的备份工作，如果定制的内核丢失，使用rpm的安装方式，修改一下grub.conf文件的内核指向，虽然依然可以正常使用，但是可能会导致系统的一些服务无法正常使用，而重新编内内核的话，但是当时编译时的选项忘记了怎么办。。这将是一个很纠结的问题，所以，备份备份！重中之重！

4、/etc/fstab 文件损坏的错误提示，和修复方法（我们依然使用删除的办法来破坏）

重启系统

启动时按esc，可以很清楚的看到，第一条错误提示 /etc/fstab: open failed: No shuch file or directory ! 说明文件丢失，后面需要在磁盘上做的操作都做不了，在这里就卡住了。
解决方法：1、使用救援光盘，进入系统后重新编辑/etc/fstab文件
2、使用单用户模式进入，这时系统直接进入，不需要输入口令，但是系统值挂载了根，我们现在需要做的是，以读写的方式重新挂在根，并编辑/etc/fstab文件（这里我们使用第二种方法来操作！）

这时候我们根据下面提示，按e，进入grub的编辑模式

上下键移动到kernel再点e，编辑引导参数

在quiet后面输入1回车，按b键启动系统

下图可见，系统只挂在了根分区，其他分区信息一概没有

现在重新建立/etc/fstab文件，该文件必要的几条信息，就是根分区的信息和 /boot分区的信息还有swap分区，其他分区都是选填的（有的生产环境会为为home单独建立分区，该条目也必须填写，否则无法正常登陆普通用户），现在这种情况只能挨次挂载各个分区，查看其信息。输入blkid可以看到sda5是swap分区，那么这个就确认了，而系统启动sda2是根分区这个也是确认的，那么只差boot分区，一般boot分区都是磁盘的第一个分区，那么我们临时将sda1临时挂载在一个目录下，看一下里面的文件是否是boot的。

挂载 /sda1到mnt下

sda1为boot分区，现在信息已经确认，我们来修复/etc/fstab文件

提示文件系统只读，重新挂载一下根分区，再编辑文件