一、引導過程總覽

1．開機自檢
服務器主機開機以後，將根據主板 BIOS 中的設置對 CPU、內存、顯卡、鍵盤等設備進行初步檢測，檢測成功後根據預設的啓動順序移交系統控制權，大多時候會移交給本機硬盤。
2．MBR 引導
當從本機硬盤中啓動系統時，首先根據硬盤第一個扇區中MBR（Master Boot Record主引導記錄）的設置，將系統控制權傳遞給包含操作系統引導文件的分區；或者直接根MBR 記錄中的引導信息調用啓動菜單。
3．GRUB 菜單
對於 Linux 操作系統來說，GRUB（GRand Unified Bootloader，統一啓動加載器）是使用最爲廣泛的多系統引導器程序。系統控制權傳遞給 GRUB 以後，將會顯示啓動菜單給用戶選擇，並根據所選項加載 Linux 內核文件，然後將系統控制權轉交給內核。（CentOS 7 採用的是 GRUB2 啓動引導器）。
4．加載內核
Linux 內核是一個預先編譯好的特殊二進制文件，介於各種硬件資源與系統程序之間，負責資源分配與調度。內核接過系統控制權以後，將完全掌控整個 Linux 操作系統的運行過程。
5．init 進程初始化
爲了完成進一步的系統引導過程，Linux 內核首先將系統中的“/sbin/init”程序加載到內存中運行，init 進程負責完成一系列的系統初始化過程，最後等待用戶進行登錄。

二、init 進程

Linux 操作系統中的進程使用數字進行標記，每個進程的身份標記號稱爲 PID。在引導Linux 操作系統的過程中，“/sbin/init”是內核第一個加載的程序，因此 init 進程對應的PID 號總是爲 1。

三、Systemd簡介

Systemd 是 Linux 操作系統的一種 init 軟件，CentOS 7 系統中採用了全新的 Systemd 啓動方式，取代了傳統的 SysVinit。Systemd 啓動方式使系統初始化時諸多服務並行啓動，大大提高了開機效率。CentOS 7 系統中“/sbin/init”是“/lib/systemd/systemd”的鏈接文件。換言之，CentOS 7 系統中運行的第一個 init 進程是“/lib/systemd/systemd”。 systemd 守護進程負責 Linux 的系統和服務，systemctl 用於控制 Systemd 管理的系統和服務狀態。以下是Systemd的單元類型。

早期 Linux 操作系統中的 SysVinit 機制，默認包括七種不同的服務搭配方式，爲了向下兼容 SysVinit 系統，Systemd 使用了相應的 target（目標）模擬了 SysVinit 的運行級別，如圖。

四、排除系統啓動故障

1、修復MBR扇區故障
MBR 位於物理硬盤的第一個扇區（512 字節），該扇區又稱爲主引導扇區，除了包含系統引導程序的部分數據外，還包含整個硬盤的分區表記錄。當主引導扇區發生故障時，將可能無法加載系統，通過該硬盤引導主機時很可能進入黑屏狀態。
扇區故障實驗：
（1）首先我們添加一塊硬盤，然後（1）執行“fdisk /dev/sdb”命令將硬盤分區。

（2）執行“mkfs.xfs /dev/sdb1”命令對硬盤分區進行格式化。

（3）執行“mkdir /data”命令創建目錄作爲掛載點，再執行“mount /dev/sdb1 /data”將硬盤設備掛載到目錄上。

（4）執行“dd if=/dev/sda of=/data/sda.mbr.bak bs=512 count=1”命令將主硬盤的第一扇區的內容備份到“/data”目錄中。

（5）執行“dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1”命令來模擬主分區故障。

（6）執行“init 6”命令重啓來看一下，顯示無法找到系統。

（7）我們重啓設備，在加載讀條的時候及時按下Esc鍵進入“Boot Menu”界面，並將系統鏡像放入驅動中然後使用方向鍵選擇“CD-ROM Drive”選項進入驅動引導。

（8）在嚮導界面使用方向鍵選擇“Troubleshooting”進入故障修復頁面，再選擇“Rescue a CentOS Linux system”選項，將以“救援模式”引導 Linux 操作系統。

（9）然後選擇 “1”確認並按 Enter 鍵繼續，接下來會出現字符界面。

（10）按 Enter 鍵後將進入Bash Shell 環境。

（11）執行“mkdir /bak”命令創建目錄，並執行“mount /dev/sdb1 /bak”命令將硬盤設備掛載到該目錄上。

（12）執行“dd if=/bak/sda.mbr.bak of=/dev/sda”命令將備份的主扇區內容放入到主扇區裏。

（13）最後執行“reboot”命令重啓設備即可。

2、GRUB引導故障
GRUB 是大多數 Linux 操作系統默認使用的引導程序，可以通過啓動菜單的方式選擇進入不同的操作系統。
故障模擬實驗：
（1）執行“cd /boot/”命令再執行“ls”命令可以看到“grub2”目錄。

（2）執行“cd grub2”命令再執行“ls”命令可以看到“grub.cfg”配置文件（CentOS 7 採用的是 GRUB2 啓動引導器）。。

（3）執行“rm -rf grub.cfg”刪除掉配置文件，然後執行“init 6”命令重啓設備。

（4）重啓可以發現系統讓我們手寫啓動菜單界面。

（5）重啓設備並導入鏡像到驅動中，在加載讀條時及時按下Esc鍵進入“Boot Menu”界面。使用方向鍵選擇“CD-ROM Drive”選項進入驅動引導。

（6）在嚮導界面使用方向鍵選擇“Troubleshooting”進入故障修復頁面，再選擇“Rescue a CentOS Linux system”選項，將以“救援模式”引導 Linux 操作系統。

（7）然後選擇 “1”確認並按 Enter 鍵繼續，接下來會出現字符界面。

（8）按 Enter 鍵後將進入Bash Shell 環境。

（9）執行“chroot /mnt/sysimage/”命令加載系統鏡像，再執行“grub2-install /dev/sda”命令重新建立加載sda分區。

（10）執行“grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg”命令選擇構建grub菜單配置文件。

（11）執行“exit”命令退出bash環境，再執行“reboot”命令重啓即可。

五、重置root用戶密碼

當忘記 root 用戶的密碼時，將無法登錄 Linux 操作系統執行管理、維護等任務，而只能通過其他用戶（普通用戶）登錄使用一些受限制的功能。當然，如果操作系統中還有其他具有 root 權限的用戶（uid 爲 0），或者擁有修改 root 賬號密碼權限的用戶，也可以使用這些用戶登錄操作系統，然後重新設置 root 用戶的密碼。
模擬實驗：
1、將鏡像放入驅動並重啓設備。

2、在加載讀條時及時按下Esc鍵進入“Boot Menu”界面。使用方向鍵選擇“CD-ROM Drive”選項進入驅動引導。

3、在嚮導界面使用方向鍵選擇“Troubleshooting”進入故障修復頁面，再選擇“Rescue a CentOS Linux system”選項，將以“救援模式”引導 Linux 操作系統。

4、然後選擇 “1”確認並按 Enter 鍵繼續，接下來會出現字符界面。

5、按 Enter 鍵後將進入Bash Shell 環境。

6、執行“chroot /mnt/sysimage/”命令加載系統鏡像，在執行“passwd root”命令即可重置。