系统启动与引导修复

一、系统运行级别

1、linux系统共有七个运行级别

• linux中可以使用runlevel来查看运行级别

[root@centos ~]# runlevel 
N                    3
上一个运行级别        当前运行级别 

• 手动更改运行级别

[root@centos ~]# init 5 
[root@centos ~]# runlevel 
3 5

2、系统默认运行级别

系统默认运行级别，依赖于 /etc/inittab 文件

# inittab is only used by upstart for the default runlevel.
#
# ADDING OTHER CONFIGURATION HERE WILL HAVE NO EFFECT ON YOUR SYSTEM.
# inittab is only used by upstart for the default runlevel.
#
# ADDING OTHER CONFIGURATION HERE WILL HAVE NO EFFECT ON YOUR SYSTEM.
#
# System initialization is started by /etc/init/rcS.conf
# 系统会先调用 /etc/init/rcS.conf
# Individual runlevels are started by /etc/init/rc.conf
# 再调用 /etc/init/rc.conf ，在不同的运行级别启动不同的服务
# Ctrl-Alt-Delete is handled by /etc/init/control-alt-delete.conf
# 通过这个配置文件判断 Ctrl+Alt+Delete 热启动键是否可用
# Terminal gettys are handled by /etc/init/tty.conf and /etc/init/serial.conf,# with configuration in /etc/sysconfig/init.
# 判断系统可以启动的本地终端数量，及终端的基本设置（如颜色）
# For information on how to write upstart event handlers,or how
# upstart works,see init(5),init(8),and initctl(8).
#
# Default runlevel. The runlevels used are:
#   0 - halt (Do NOT set initdefault to this)
#   1 - Single user mode
#   2 - Multiuser,without NFS (The same as 3,if you do not have networking)
#   3 - Full multiuser mode
#   4 - unused
#   5 - X11
#   6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
# 
id:3:initdefault:
# 这就是系统的默认运行级别，也就是系统开机后直接进入哪个运行级别,注意这里的默认运行级别只能写 3 或 5，其他的级别要不就是关机重启，要不就是保留或单用户， 都不能作为系统默认运行级别的。

3、 /etc/rc.d/rc.local

• 这个配置文件会在用户登陆之前读取，这个文件中写入什么命令，在每次系统启动时都会执行一次。也就是说，我如果有任何需要在系统启动就运行的工作，只需要写入/etc/rc.d/rc.local 这个配置文件即可。

[root@centos ~]# ll  /etc/rc.local 
lrwxrwxrwx. 1 root root 13 Dec  2 23:15 /etc/rc.local -> rc.d/rc.local  #该文件是 rc.d/rc.local 的软连接

#我们可以在文件中写下如下命令：
/etc/rc.d/init.d/httpd start # 如果写入 RPM 包安装的 apache 的启动命令， apache 服务就会开机时自动启动了。

二、启动引导程序

早期的 Lilo 引导程序已经不是很常见了，grub 相比来讲有很多优势。如下：

• 支持更多的文件系统
• grub 的主程序可以直接在文件系统中查找内核文件；
• 在系统启动时，可以利用 grub 的交互界面编辑和修改启动选项
• 可以动态的修改 grub 的配置文件，这样在修改配置文件之后不需要重新安装 grub，而只需要重新启动就可以生效了

1 /boot/grub 目录

grub 的作用有以下几个：

• 第一是加载操作系统的内核；
• 第二是拥有一个可以让用户选择的菜单， 来选择到底启动哪个系统
• 第三还可以调用其他的启动引导程序，来实现多系统引导

[root@centos grub]# ll
total 274
#grub 中硬盘的设备文件名与系统的设备文件名的对应文件
-rw-r--r--. 1 root root     63 Dec  2 23:19 device.map
#ext2/ext3 文件系统的 stage 1.5 文件
-rw-r--r--. 1 root root  13428 Dec  2 23:19 e2fs_stage1_5
#FAT 文件系统的 stage 1.5 文件
-rw-r--r--. 1 root root  12636 Dec  2 23:19 fat_stage1_5
#FFS 文件系统的 stage 1.5 文件
-rw-r--r--. 1 root root  11780 Dec  2 23:19 ffs_stage1_5
grub 的配置文件
-rw-------. 1 root root    835 Dec  2 23:19 grub.conf
 #iso9660 文件系统的 Stage 1.5 文件
-rw-r--r--. 1 root root  11772 Dec  2 23:19 iso9660_stage1_5
jfs 文件系统的 Stage 1.5 文件
-rw-r--r--. 1 root root  13284 Dec  2 23:19 jfs_stage1_5
#grub 的配置文件。和 grub.conf 是软链接，所以两个文件修改哪个都可以
lrwxrwxrwx. 1 root root     11 Dec  2 23:19 menu.lst -> ./grub.conf
#minix 文件系统的 Stage 1.5 文件
-rw-r--r--. 1 root root  11972 Dec  2 23:19 minix_stage1_5
#reiserfs 文件系统的 Stage 1.5 文件
-rw-r--r--. 1 root root  14428 Dec  2 23:19 reiserfs_stage1_5
# 系统启动时， grub 程序的背景图像
-rw-r--r--. 1 root root   1341 Nov 15  2010 splash.xpm.gz
# 安装到引导扇区中的 stage1 的备份文件
-rw-r--r--. 1 root root    512 Dec  2 23:19 stage1
#stage2 的备份文件
-rw-r--r--. 1 root root 126148 Dec  2 23:19 stage2
#UFS 文件系统的 Stage 1.5 文件
-rw-r--r--. 1 root root  12040 Dec  2 23:19 ufs2_stage1_5
#vstafs 文件系统的 Stage 1.5 文件
-rw-r--r--. 1 root root  11380 Dec  2 23:19 vstafs_stage1_5
#xfs 文件系统的 Stage 1.5 文件
-rw-r--r--. 1 root root  13980 Dec  2 23:19 xfs_stage1_5

2、grub 的配置文件

[root@centos grub]# vim /boot/grub/grub.conf 

default=0
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu
title CentOS 6 (2.6.32-642.el6.x86_64)
        root (hd0,0)
        kernel /vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/vg_centos-lv_root nomodeset rd_NO_LUKS LANG=en_US.UTF-8 rd_LVM_LV=vg_centos/lv_swap rd_NO_MD SYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto rd_LVM_LV=vg_centos/lv_root  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb quiet
        initrd /initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img

• default=0
  默认启动第一个系统。也就是如果在等待时间结束后，用户没有选择进入哪一个系统，那么 系统会默认进入第一个系统。如果有多系统并存，那么每个系统都会有自己的 title 字段，如果想要 默认进入第二个系统，这里就可以设为 default=1。
• timeout=5
  等待时间，默认是 5 秒。也就是进入系统时，如果 5 秒内用户没有按下任意键，那么系统会 进入 default 字段定义的系统。当然可以手工修改这个等待时间，如果 timeout=0 则不会等待直接进入系统，timeout=-1 则是一直等待用户输入，而不会自动进入系统。
• splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
  这里是指定 grub 启动时的背景图像文件的保存位置的。已经说过了 hd（0,0）代表第一个硬盘的第一个分区，而一般的系统安装时/boot 分区就是第一个分区，所以这个背景图像的实际位置就是/boot/grub/splash.xpm.gz。
• hiddenmenu 隐藏菜单。
  启动时默认只能看到读秒，而不能看到菜单，如果想要看到菜单需要按任意键。 如果注释了这句话，那么启动时就能直接看到菜单了。

以上就是 grub 的整体设置，下面我们介绍 CentOS 系统的启动设置：

title CentOS 6 (2.6.32-642.el6.x86_64) 
#title 就是标题的意思，也就是说在 title 后面写入的是什么，那么系统启动时在 grub 的启动菜单中看到的就是什么。
root (hd0,0)
#是指启动程序的保存分区。在系统中，/boot 分区是独立划分的，而且设备文件名为/dev/sda1，所以在 grub 中，就被描述为 hd(0,0)
kernel /vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64  #指定了内核文件的位置，这里的/是指/boot 分区
ro # 启动时以只读方式挂载根文件系统，这是为了不让启动过程影响磁盘内的文件系统
root=/dev/mapper/vg_centos-lv_root  # 指定根文件系统的所在位置
rd_NO_LUKS  # 禁用 LUKS，LUKS 用于给磁盘加密。
LANG=en_US.UTF-8  #指定语言
rd_NO_MD #禁用软 RAID
KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us  #键盘类型
rd_NO_DM #禁用硬 RAID
rhgb #用图片来代替启动过程中的文字信息。启动完成 之后可以使用 dmesg 命令来查看这些文字信息。  
quiet #隐藏启动信息，只显示重要信息。 

3、grub 加密

我们使用命令生成加密密码字串，这个字串是采用 md5 加密的，就是你的密码经 md5 编码之后的。 我们会利用这个加密密码字串来加密 grub 配置文件。

[root@centos grub]# grub-md5-crypt 
Password: 
Retype password: 
$1$OhHNh0$KGd1RTlTKKj7nEPeL6azJ1

grub 菜单整体加密，整体加密后，如果想进入 grub 编辑界面必须输入正确的密码，操作如下

[root@centos grub]# vim /boot/grub/grub.conf
default=0
timeout=5
password --md5 $1$OhHNh0$KGd1RTlTKKj7nEPeL6azJ1

三、系统修复模式

1、单用户模式

Linux 的单用户模式有些类似 Windows 的安全模式， 只启动最少的程序用于系统修复。在单用户模式（运行级别为 1）中，Linux 引导进入根 shell，网络被禁用，只有少数进程运行。单用户模式可以用来修改文件系统损坏、还原配置文件、移动用户数据等。
1）进入单用户模式
按 e 进入grup菜单，选择第二项，再按 e ，输入 1 回车 再按 b 启动

2、单用户模式常见的错误修复

• 遗忘 root 密码 这是管理员最容易犯的错误，那么应该如何修复呢？当然是使用单用户模式进行修复了，进入单用户模式最大的特点就是不需要输入用户名和密码就能登录。既然已经登录了单用户模式，那么直接 给 root 用户设定新密码即可。
  命令如下：
  [root@centos /]# passwd root
• 修改系统默认运行级别 如果我们把系统的默认运行级别修改错误，比如改为了 0 或 6，系统就不能正常启动了。这时也可以利用单用户模式进行修复，只要直接修改默认运行级别配置文件/etc/inittab，把系统默认运行 级别修改回来即可。
  命令如下：
  [root@centos /]# vim /etc/inittab id:3:initdefault:
  把默认运行级别修改为 3 或 5 。注意系统的默认运行级别只能使用 3 或 5 绝大多数系统错误都可以通过单用户模式进行修复，理论上是只要能够进入单用户模式，那么系统错误就可以被单用户模式修复。

3、光盘修复模式

1）进入光盘修复模式
如何进入光盘修复模式呢首先你需要有系统光盘，或系统修复光盘。我们这里只需要把 CentOS 6.x 的第一张光盘放入光驱，然后重启系统。修改 BIOS 的启动顺序，让系统从光盘启动。下面的针对的是虚拟机。

2)、 光盘修复模式常见的错误修复
我们在光盘修复模式中主要可以修复什么错误呢？其实能在单用户模式中修复的错误，都能在光盘修复模式中修复。当然还可以修复一些在单用户模式下无法修复的错误.

• 重要系统文件丢失，导致系统无法启动 如果系统中的重要系统文件丢失，当然会导致系统无法正常启动。这时也可以利用光盘修复模式修复。我们假设把/etc/inittab 文件丢失了，我们通过系统启动过程知道这个文件是定义系统默认运行级别的，如果丢失了这个文件，系统当然不能正常启动，这时就需要进入光盘修复模式中了,然后需要利用 chroot 命令的作用是“change root directory”改变系统根目录的意思。也就是可以把根目录暂时移动到某个目录当中。我们是通过光盘启动的光盘修复模式，所以我们现在所在的根目录不是真正的系统根目录，而是光盘的模拟根目录。系统根目录被当成外来设备放在了/mnt/sysimage/目录中。 这时就需要 chroot 命令把我们现在的所在目录移动成真正的系统根目录。

bash-4.1# chroot /mnt/sysimage # 改变主目录，发现有的时候已经是正常的根目录，就无需切换。
sh-4.1# cd /root # 进入 root 目录。因为默认进入的是 / 目录，如果不进入 root ，一会提取的 inittab 文件会报错 
sh-4.1# rpm -qf /etc/inittab initscripts-9.03.31-2.el6.centos.i686 # 查询下 /etc/inittab 文件属于哪个包,如果文件丢失，可以通过其他命令查询。或者上网查询。
sh-4.1# mkdir /mnt/cdrom # 建立挂载点 
sh-4.1# mount /dev/sr0 /mnt/cdrom # 挂载光盘 
sh-4.1# rpm2cpio /mnt/cdrom/Packages/initscripts-9.03.31-2.el6.centos.i686.rpm |cpio -iduv ./etc/inittab # 提取 inittab 文件到当前目录 
sh-4.1# cp etc/inittab /etc/inittab  #复制 inittab 文件到指定位置