centOS7.4启动流程

一、cenOS7.4开机启动

POST –> Boot Sequence –> Bootloader –> kernel + initramfs(initrd) — > rootfs –> /sbin/init

init: CentOS

5: SysV init CentOS

6: Upstart CentOS  （ 较5快，部分并行）

7: Systemd      （服务并行启动，更快）

Systemd：系统启动和服务器守护进程管理器，负责在系统启动或运行时，激活系统资源，服务器进程和其它进程

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 (例如 原本httpd web -> tcp 80 socket file 现在断开，由80端口监听，有需要时叫醒httpd服务)

系统状态快照

CentOS7引导顺序

UEFi或BIOS初始化，运行POST开机自检

选择启动设备

引导装载程序, centos7是grub2

加载装载程序的配置文件：/etc/grub.d/   /etc/default/grub    /boot/grub2/grub.cfg

加载initramfs驱动模块

加载内核选项

内核初始化，centos7使用systemd代替init

执行initrd.target所有单元，包括挂载/etc/fstab

从initramfs根文件系统切换到磁盘根目录

systemd执行默认target配置，配置文件/etc/systemd/system/default.target

systemd执行sysinit.target初始化系统及basic.target准备操作系统

systemd启动multi-user.target下的本机与服务器服务

systemd执行multi-user.target下的/etc/rc.d/rc.local

Systemd执行multi-user.target下的getty.target及登录服务

systemd执行graphical需要的服务

• 设置内核参数

设置内核参数，只影响当次启动

启动时，在linux16行后添加systemd.unit=desired.target

例如 ： systemd.unit=multi-user.target

usystemd.unit=emergency.target

usystemd.unit=rescue.targetu(rescue.target 比emergency 支持更多的功能，例如日志等)

usystemctl default 进入默认target

二、Unit介绍

• 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

配置文件： /usr/lib/systemd/system/:每个服务最主要的启动脚本设置，(类似于centos6的 /etc/init.d/*)

/run/systemd/system：系统执行过程中所产生的服务脚本，比上面目录优先运行，一般不需人为更改

/etc/systemd/system：管理员建立的执行脚本，类似于 /etc/rc.d/rcN.d/Sxx类的功能，比上面目录优先运行

• Unit类型

systemctl –t help 查看unit类型   （用的较多的service，target）

Service unit: 文件扩展名为.service, 用于定义系统服务 （用的最多）

Target unit: 文件扩展名为.target，用于模拟实现运行级别  （相当于centos6的 init，运行级别）

Device unit: .device, 用于定义内核识别的设备

Mount unit: .mount, 定义文件系统挂载点

Socket unit: .socket, 用于标识进程间通信用的socket文件，也可在系统启动时，延迟启动服务，实现按需启动

Snapshot unit: .snapshot, 管理系统快照

Swap unit: .swap, 用于标识swap设备

Automount unit: .automount，文件系统的自动挂载点   （比如神奇目录/misc/cd）

Path unit: .path，用于定义文件系统中的一个文件或目录使用,常用于当文件系统变化时，延迟激活服务，如：spool 目录    /var/spool/

• 关键特性：

基于socket的激活机制：socket与服务程序分离

基于d-bus的激活机制：

基于device的激活机制：

基于path的激活机制：

系统快照：保存各unit的当前状态信息于持久存储设备中

向后兼容sysv init脚本

不兼容：

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    （要么全用这个命令，要么全不用这个命令，统一风格，若用自己的脚本启动某服务，就不能用该命令关闭已开启的服务）

三、服务管理和查看 （systemctl 2Tab 可补全命令）

1、管理系统服务：

CentOS 7: service unit

注意：能兼容早期的服务脚本

• 命令：systemctl COMMAND name.service …  （ .service可省略,可一次对多个服务进行操作；c7也能用service，系统会自动重定向到/bin/systemctl）

启动：service name start ==> systemctl start name.service

停止：service name stop ==> systemctl stop name.service

重启：service name restart ==> systemctl restart name.service

状态：service name status ==> systemctl status name.service

禁止自动和手动启动：systemctl mask name.service  （有用，不想卸载又不想被启用）

取消禁止：systemctl unmask name.service

重新加载配置：systemctl reload sshd.service   （不影响用户，只加载服务的配置文件，比较友好）

条件式重启：已启动才重启，否则不做操作

service name condrestart ==> systemctl try-restart name.service  （了解）

重载或重启服务：先加载，再启动

systemctl reload-or-restart name.service   （了解）

重载或条件式重启服务：

systemctl reload-or-try-restart name.service  （上面两个功能组合，了解即可）

例：如图，禁止atd服务后会生成软连接指向/dev/null

2、服务查看

查看某服务当前激活与否的状态：

systemctl is-active name.service   （ 有用，会有标准输出，且若是启用$?是0,若是未启用$?是非0，脚本可用）

查看所有已经激活的服务：

systemctl list-units –type|-t service   （指定查看类型是service的）

查看所有服务：

systemctl list-units –type service –all|-a   （服务状态会有颜色区别，后面讲）

chkconfig命令的对应关系：

设定某服务开机自启：chkconfig name on ==> systemctl enable name.service  （其实是创建了软连接)

设定某服务开机禁止启动：chkconfig name off ==> systemctl disable name.service    (其实是删除了软连接)

 

例：multi-user模式下下面的服务开机启动，相当于centos6，S开头的服务

查看所有服务的开机自启状态：

chkconfig –list ==> systemctl list-unit-files –type service  指定类型

用来列出该服务在哪些运行级别下启用和禁用

chkconfig sshd –list ==> ls /etc/systemd/system/*.wants/sshd.service

查看服务是否开机自启：systemctl is-enabled name.service

其它命令：

查看服务的依赖关系：systemctl list-dependencies name.service

杀掉进程：systemctl kill UNITNAME

例

3、服务状态

systemctl list-unit-files –type service –all显示状态

loaded:Unit配置文件已处理

active(running):一次或多次持续处理的运行

active(exited):成功完成一次性的配置  （做完一次结束）

active(waiting):运行中，等待一个事件

inactive:不运行

enabled:开机启动

disabled:开机不启动

static:开机不启动，但可被另一个启用的服务激活   （不是人为启动，通过依赖性激活）

Centos6服务有依赖性

Centos7解决了服务的依赖性

Centos7上telnet服务不再依赖xinetd超级守护进程，由systemd取代，安装时不会同时下载xinetd

4、service unit文件格式   （了解，系统自动生成，一般不会手写）

/etc/systemd/system：系统管理员和用户使用/usr/lib/systemd/system：发行版打包者使用

以 “#” 开头的行后面的内容会被认为是注释

相关布尔值，1、yes、on、true 都是开启，0、no、off、false 都是关闭

时间单位默认是秒，所以要用毫秒（ms）分钟（m）等须显式说明

• service unit file文件通常由三部分组成：

[Unit]：定义与Unit类型无关的通用选项；用于提供unit的描述信息、unit行为及依赖关系等

[Service]：与特定类型相关的专用选项；此处为Service类型

[Install]：定义由“systemctl enable”以及”systemctl disable“命令在实现服务启用或禁用时用到的一些选项

• Unit段的常用选项：

Description：描述信息

After：定义unit的启动次序，表示当前unit应该晚于哪些unit启动，其功能与Before相反

Requires：依赖到的其它units，强依赖，被依赖的units无法激活时，当前unit也无法激活

Wants：依赖到的其它units，弱依赖  可有可无

Conflicts：定义units间的冲突关系

• Service段的常用选项：

Type：定义影响ExecStart及相关参数的功能的unit进程启动类型

simple：默认值，这个daemon主要由ExecStart接的指令串来启动，启动后常驻于内存中

forking：由ExecStart启动的程序透过spawns延伸出其他子程序来作为此daemon的主要服务。原生父程序在启动结束后就会终止

oneshot：与simple类似，不过这个程序在工作完毕后就结束了，不会常驻在内存中

dbus：与simple类似，但这个daemon必须要在取得一个D-Bus的名称后，才会继续运作.因此通常也要同时设定BusNname= 才行

notify：在启动完成后会发送一个通知消息。还需要配合 NotifyAccess 来让 Systemd接收消息

idle：与simple类似，要执行这个daemon必须要所有的工作都顺利执行完毕后才会执行。这类的daemon通常是开机到最后才执行即可的服务

EnvironmentFile：环境配置文件

ExecStart：指明启动unit要运行命令或脚本的绝对路径

ExecStartPre： ExecStart前运行

ExecStartPost： ExecStart后运行

ExecStop：指明停止unit要运行的命令或脚本

Restart：当设定Restart=1 时，则当次daemon服务意外终止后，会再次自动启动此服务

• Install段的常用选项：

Alias：别名，可使用systemctl command Alias.service

RequiredBy：被哪些units所依赖，强依赖

WantedBy：被哪些units所依赖，弱依赖

Also：安装本服务的时候还要安装别的相关服务

注意：对于新创建的unit文件，或者修改了的unit文件，要通知systemd重载此配置文件,而后可以选择重启  systemctl daemon-reload   

服务Unit文件示例：

vim /etc/systemd/system/bak.service

[Unit]

Description=backup /etc

Requires=atd.service

[Service]

Type=simple

ExecStart=/bin/bash -c “echo /testdir/bak.sh|at now”

[Install]

WantedBy=multi-user.target

systemctl daemon-reload

systemctl start bak

5、运行级别

target units：

unit配置文件：.target

ls /usr/lib/systemd/system/*.target   （较直观）

systemctl list-unit-files –type target –all

运行级别：

0 ==> runlevel0.target, poweroff.target

1 ==> runlevel1.target, rescue.target

2 ==> runlevel2.target, multi-user.target

3 ==> runlevel3.target, multi-user.target

4 ==> runlevel4.target, multi-user.target

5 ==> runlevel5.target, graphical.target

6 ==> runlevel6.target, reboot.target

查看依赖性：

systemctl list-dependencies graphical.target （查看graphical.target的依赖性，可见它依赖multi-user.target级别）

级别切换：init N ==> systemctl isolate name.target  （ init N 也可以用）

例：systemctl isolate multi-user.target

注：只有/lib/systemd/system/*.target文件中AllowIsolate=yes 才能切换(修改文件需执行systemctl daemon-reload才能生效)

查看target：Runlevel  ;  who -r  ;  systemctl list-units –type target

获取默认运行级别：/etc/inittab ==> systemctl get-default

修改默认级别： /etc/inittab ==> systemctl set-default name.target

例如：systemctl set-default multi-user.target

ls –l /etc/systemd/system/default.target （查看默认级别）

其它命令

切换至紧急救援模式：systemctl rescue    （默认进入单用户模式）

切换至emergency模式：systemctl emergency

其它常用命令：

传统命令init，poweroff，halt，reboot都成为systemctl的软链接

关机：systemctl halt、systemctl poweroff

重启：systemctl reboot

挂起：systemctl suspend

休眠：systemctl hibernate

休眠并挂起：systemctl hybrid-sleep

设置开机默认级别，其实是相当于改软连接，如下图：

所以直接改软连接也可设置，如下：

四、启动排错

1、文件系统损坏

先尝试自动修复，失败则进入emergency shell，提示用户修复

2、在/etc/fstab不存在对应的设备和UUID

等一段时间，如不可用，进入emergency shell

3、在/etc/fstab不存在对应挂载点

systemd 尝试创建挂载点，否则提示进入emergency shell.

4、在/etc/fstab不正确的挂载选项

提示进入emergency shell

五、破解口令及修复grub2

1、破解CentOS7的root口令 :      RHCE考试必考！！！

• 方法一

启动时任意键暂停启动

按e键进入编辑模式

将光标移动linux16开始的行，添加内核参数rd.break

按ctrl-x启动

mount –o remount,rw /sysroot

chroot /sysroot

passwd root

touch /.autorelabel    （SElinux启用状态必须有这一步，关闭状态不要，getenforce命令查看，Disabled为关闭）

exit

reboot

• 方法二

启动时任意键暂停启动

按e键进入编辑模式

将光标移动linux16开始的行，改为rw init=/sysroot/bin/sh （ 改成读写权限并启动第一个程序/bin/bash）

按ctrl-x启动

chroot /sysroot

passwd root

touch /.autorelabel   （SElinux启用状态必须有这一步，getenforce命令可查看，Disabled为关闭）

exit

reboot

2、修复GRUB2

GRUB“the Grand Unified Bootloader”

引导提示时可以使用命令行界面

可从文件系统引导

• 主要配置文件 /boot/grub2/grub.cfg
• 修复配置文件

grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg   或者grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg 

• 修复grub

grub2-install /dev/sda BIOS环境

grub2-install UEFI环境

• 调整默认启动内核

vim /etc/default/grub   （配置文件的模板，损坏可以从别处拷或者自己写）

GRUB_DEFAULT=0  （代表菜单第一项为默认启动内核，改成1则默认第二项） 

• 实验：
• 1、删除/boot/grub2/下面的所有文件

（1）进救援模式

（2）df查看挂载情况

（3）chroot /mnt/sysimage （切根）

（4）grub2-install /dev/sda  （修复grub）

（5）grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg  （修复配置文件grub.cfg）

（6）exit

（7）reboot

• 2、删除/boot/grub2/grub.cfg文件

重启后直接到输入命令界面，操作如下图所示：

• 3、删除/boot/下所有文件

（1）进救援

（2）切根

（3）挂光盘

（4）强行安装内核包 rpm -ivh /mnt/P…/kernel…  –force   (路径和包文件可 Tab键补全)需要点时间（修复内核两个核心文件）

（5）grub2-install /dev/sda  （修复grub）

（6）grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg  （修复配置文件grub.cfg）

（7）exit

（8）reboot