一、Linux操作系统引导过程
1、引导过程总览
开机自检
检查硬件设备，检测出第一个能够引导系统的设备，比如硬盘或者光驱
MBR 引导
运行MBR扇区里的主引导程序GRUB
启动GRUB菜单
统读取GRUB配置文件(/boot/grub2/grub.cfg)获取内核的设置和位置，并在屏幕显示GRUB菜单页面 。
加载Linux内核
把内核加载到内存，将系统控制权交接给内核
init进程初始化
内核将init进程加载到内存中运行，并把init进程作为系统的第一个进程
系统初始化
启动内核模块，执行运行级别的启动脚本，执行/etc/rc.d/rc.local文件里的命令等
2、系统初始化进程
init进程
- init进程文件位于 /sbin/init -> /lib/systemd/systemd
- init进程PID号固定为 1 ，是系统中其它所有进程的父进程
- init 进程负责完成整个系统的初始化，最后等待用户进行登录
Systemd
- Systemd是Linux操作系统的一种init软件
- CentOS7中采用全新的Systemd启动方式，取代传统的SysVinit
- CentOS7中运行的第一个init进程是/lib/systemd/systemd
进程启动方式
- centos7开始的版本默认的启动方式是 systemd，开机服务程序为并行启动，启动效率较快
- centos6及以前版本的启动方式是 sysVinit，开机服务程序是通过串行执行/etc/init.d/目录下的shell脚本启动的，容易阻塞，启动效率较慢
System单元类型
Linux的运行级别
| 运行级别 | 说明 | 对应的Systemd的target |
| 0 | 关机 | poweroff.target |
| 1 | 单用户模式 | rescue.target |
| 2 | 字符界面的多用户模式（无网络） | multi-user.target |
| 3 | 字符界面的多用户模式（有网络） | multi-user.target |
| 4 | 字符界面的多用户模式（保留） | multi-user.target |
| 5 | 图形界面的多用户模式 | graphical.target |
| 6 | 重启 | reboot.target |
二、系统故障修复
1、修复MBR扇区故障
MBR 主引导程序 1~446字节 硬盘分区表 447~510字节
如果是 MBR 整个扇区数据被破坏了，需要进入到急救模式将备份的MBR数据导入还原
备份命令：dd if=/dev/sda of=备份文件 bs=512 count=1
还原命令：dd if=备份文件 of=/dev/sda
解决思路：
- 应提前作好备份文件
- 以安装光盘引导进入急救模式
- 从备份文件中恢复
实例：修复MBR扇区故障
步骤一：增加一块硬盘，用于存放数据
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。
Device does not contain a recognized partition table
使用磁盘标识符 0x2d7e90b8 创建新的 DOS 磁盘标签。
命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): p
分区号 (1-4，默认 1)：
起始 扇区 (2048-104857599，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-104857599，默认为 104857599)：+2G
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 2 GiB
命令(输入 m 获取帮助)：w^H
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
[root@localhost ~]# mkfs -t xfs /dev/sdb1
meta-data=/dev/sdb1 isize=512 agcount=4, agsize=131072 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=524288, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
[root@localhost ~]# cd /opt
[root@localhost opt]# mkdir mbr-bak
[root@localhost opt]# mount /dev/sdb1 /opt/mbr-bak/
[root@localhost opt]# df -hT
文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点
devtmpfs devtmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev
tmpfs tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev/shm
tmpfs tmpfs 1.9G 13M 1.9G 1% /run
tmpfs tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root xfs 26G 4.4G 22G 17% /
/dev/sda1 xfs 1014M 187M 828M 19% /boot
tmpfs tmpfs 378M 8.0K 378M 1% /run/user/42
tmpfs tmpfs 378M 0 378M 0% /run/user/1000
/dev/sdb1 xfs 2.0G 33M 2.0G 2% /opt/mbr-bak
[root@localhost opt]# dd if=/dev/sda of=/opt/mbr-bak/mbr.bak bs=512 count=1
记录了1+0 的读入
记录了1+0 的写出
512字节(512 B)已复制，0.00112141 秒，457 kB/秒
[root@localhost opt]# ll -h
总用量 0
drwxr-xr-x. 2 root root 21 4月 18 03:12 mbr-bak
drwxr-xr-x. 2 root root 6 10月 31 2018 rh
步骤二：备份MBR扇区数据到其他磁盘（/dev/sdb1）
if指定从何处提取数据，of表示备份到何处，bs指定提取的大小，count指定次数
步骤三：模拟破坏MBR引导扇区
步骤四：进行恢复操作
实例：修复GRUB引导故障
方法：
- 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
实例：
步骤一：删除grub.cfg文件并重启
方法一：手动输入引导命令（笨拙繁琐，不建议使用）
grub> insmod xfs #加载指定的模块到内核
grub> linux16 /vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64 root=UUID=8fd74986-ae66-4ffd-b7d8-a19f2eca7b6f ro rhgb quiet LANG=zh_CN.UTF-8 #内核的名字及位置等信息
grub> initrd16 /initramfs-3.10.0-693.el7.x86_64.img #镜像系统文件
grub> boot #引导boot
方法二：
重启后，文件已恢复，如图： 
实例：MBR 的GRUB主引导程序被破坏
进入急救页面。重建MBR数据
总结：
启动类故障恢复
MBR 主引导程序 1~446字节 硬盘分区表 447~510字节
如果是 MBR 整个扇区数据被破坏了，需要进入到急救模式将备份的MBR数据导入还原
备份命令：dd if=/dev/sda of=备份文件 bs=512 count=1
还原命令：dd if=备份文件 of=/dev/sda
如果是 MBR 的GRUB主引导程序被破坏了
（1）在急救模式下使用备份文件恢复 dd if=备份文件 of=/dev/sda bs=446 count=1
（2）在急救模式下重建MBR的GRUB主引导程序 chroot /mnt/sysimage -> grub2-install /dev/sda
如果是GRUB配置文件被删了
在急救模式下重建GRUB配置文件 chroot /mnt/sysimage -> grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
