CentOS 7和RHEL 7引导过程概述和故障排除

• 高层概述
• 系统目标
• 单用户模式
• 恢复root密码
• 查看以前启动的日志
• 修复磁盘和文件系统错误
• Grub 2的引导程序问题
• 故障排除
• 修复损坏的grub安装

本文介绍了CentOS / RHEL 7.x系统的启动过程。尽管它可能与以前的版本保持相似，但是在RHEL 7中，引入了systemd。除了启动过程之外，我还将在此过程中提供故障排除提示和技巧。

您需要先了解启动过程，然后才能主动对启动问题进行故障排除。查看以下步骤，直到您熟悉该过程。

高层概述

• 电源+开机自检。
• 固件设备搜索。
• 固件读取引导加载程序。
• 引导加载程序加载配置（grub2）。
• 引导加载程序加载内核和initramfs。
• 引导加载程序将控制权传递给内核。
• 内核初始化硬件+ /sbin/init以pid 1 执行。
• Systemd执行所有initrd目标（在上挂载文件系统/sysroot）。
• 内核根FS从initramfs根（/sysroot）切换到系统rootfs（/），并且systemd作为系统版本重新执行。
• Systemd在自动解决依赖关系的同时查找默认目标并按配置启动/停止单元，并显示登录页面。

有关引导过程的更多信息，请参阅系统的官方OS文档。

系统目标

目标基本上是依赖检查。它们具有“之前”和“之后”配置，以确切地要求达到该目标所需的服务。例如：arp.ethernet.service，firewalld.service等等，必须先启动并工作，然后network.target才能到达。如果没有达到，服务，如httpd，nfs和ldap无法启动。在RHEL / CentOS 7中可以设置4个目标。

• graphic.target（GUI界面）
• 多用户目标（多用户模式，基于文本的登录）
• rescue.target（sulogin提示符，基本系统初始化）
• Emergency.target（sulogin提示符，initramfs数据透视完成，并且系统根目录安装在/上为只读）

要查看当前的默认引导目标，请使用以下命令：

systemctl get-default

请记住，您可以在运行时通过隔离目标来更改此设置。这将启动/停止与新目标相关的所有服务，因此请谨慎使用（请参阅参考资料systemctl isolate new.target）。

单用户模式

有时，您需要引导进入单用户模式来解决操作系统问题。对于此示例，我将向您展示如何rescue.target在RHEL / CentOS 7上使用“单用户模式”。

1. 当grub菜单提示时，通过按“ e”进行编辑来中断grub2菜单。
2. 找到指定内核版本的行（vmlinuz），并将以下内容附加到该行：systemd.unit=rescue.target
3. 按“ Ctrl + x”开始。
4. 然后，将提示您输入root密码以继续，一旦退出应急外壳，引导过程将继续加载默认目标。

恢复root密码

此过程与我们以前的版本中使用的过程有些不同，但是它是一个简单的任务，并且只需很少的步骤即可完成。如果需要恢复任何凭据，则可以使用此方法来访问VM。您仍然可以从活动CD引导，挂载根文件系统并编辑密码，但是该方法已过时，需要更多的精力。

1. 重新启动系统。
2. 当grub菜单提示时，通过按“ e”进行编辑来中断grub2菜单。
3. 将光标移动到指定内核（vmlinuz）的行的末尾。您可能要删除除TTY0以外的所有其他控制台，但是在您的环境中可能不需要此步骤。
4. 追加rd.break（不加引号），这将在将控件从initramfs移交给实际系统之前中断启动过程。
5. Ctrl + x引导。

此时，将呈现一个根shell，其中根文件系统以只读模式安装在上/sysroot。我们将需要使用写权限重新安装它。

重新安装/sysroot。

# mount -oremount,rw /sysroot

切换到chroot监狱。

# chroot /sysroot

更改我们的凭据已过期的用户的密码。

# passwd <username>

如果使用的是SElinux，则应考虑重新标记所有文件，然后再继续引导过程。如果您不使用SElinux，可以跳过这一部分。

# touch /.autorelabel

退出两次，系统将从我们中断它的位置干净启动。

查看以前启动的日志

查看先前失败的引导尝试的日志很有用。如果日记日志已设置为永久日志（通常存储在内存中，并在启动时释放），则可以使用该journalctl工具完成。如果您需要设置永久启动日志记录，请按照以下步骤操作。

以root用户身份创建用于存储此信息的日志文件。

# mkdir -p 2775 /var/log/journal && chown :systemd-journal /var/log/journal
# systemctl restart systemd-journald

要检查先前引导的日志，请将该-b选项与一起使用journalctl。没有任何参数，-b将仅过滤与上一次引导有关的消息的输出。此参数为负数将在以前的启动时过滤。例如：

# journalctl -b-1 -p err

这将向您显示最近一次启动中的错误日志。您应该更改数值以反映您需要查看的启动。

修复磁盘和文件系统错误

最常见的启动时间错误之一是配置错误的/etc/fstab文件。您不能使用rescue.target修复/etc/fstab错误。这些问题大多数都将要求我们使用，emergency.target因为“救援”需要功能更强大的系统。

以下是需要解决的问题的示例emergency.target：

1. 文件系统损坏。
2. 中不存在UUID /etc/fstab。
3. 中不存在的安装点/etc/fstab。
4. 中的安装选项不正确/etc/fstab。

重要说明：/etc/fstab在紧急模式下编辑文件后，必须执行以下安全措施：

# systemctl daemon-reload

这是一个演练示例。我们将进入紧急模式以删除中的错误条目/etc/fstab。

1. 当grub菜单提示时，通过按“ e”进行编辑来中断grub2菜单。
2. 找到指定内核版本的行（vmlinuz），并将以下内容附加到该行：systemd.unit=emergency.target
3. 按“ Ctrl + x”启动。
4. 系统将提示您输入root密码以继续。
5. 重新挂载，/以便我们可以更改fstab文件：# mount -oremount,rw /
6. 我们可以使用mount命令查看哪个条目导致了错误：# mount -a
7. 从fstab文件中删除有问题的条目。
8. mount -a再次使用以确保错误已解决。
9. systemctl daemon-reload如我前面提到的，使用它来重新加载所有单元文件，并重新创建整个依赖关系树。

退出紧急外壳后，系统将完成从紧急目标的引导，然后您就可以从该位置照常继续。该示例仅用于向您显示使用紧急目标对系统上的文件进行持久更改的过程。

Grub 2的引导程序问题

该/boot/grub2/grub.cfg文件是主配置文件。永远不要手动编辑此文件。而是grub2-mkconfig使用一组不同的配置文件和已安装内核的列表来生成新的grub2配置。该grub2-mkconfig命令将查找/etc/default/grub要使用的选项，例如默认菜单超时和内核命令行，然后使用一组脚本/etc/grub.d/来生成结果配置文件。

这是这种关系的文字图。

/boot/grub2/grub.cfg
               |
               |__________________
               |                  |
         /etc/default/grub         /etc/grub.d/*

重要提示：要编辑grub.cfg主文件，您需要对其中的文件进行所需的更改，然后通过运行以下命令来创建新/etc/default/grub文件：/etc/grub.d/grub.cfg

# grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg

故障排除

/boot/grub2/grub.cfg在进行故障排除之前，了解文件的语法很重要。

• 首先，可引导项被编码在“菜单”块内。在这些块中，linux16和initrd16线指向从磁盘（连同内核命令行）要加载的内核和initramfs的被加载。在启动时进行交互式编辑时，使用制表符查找这些行。
• 这些块中的“ set root”行并不指向RHEL / CentOS 7系统的根文件系统，而是指向grub2应该从中加载内核和initramfs文件的文件系统。语法是系统harddrive.partition中hd0第一个硬盘在哪里hd1，第二个在哪里。指示分区是msdos1针对第一MBR分区还是gpt1针对第一GPT分区。

来自的示例/boot/grub2/grub.cfg：

### BEGIN /etc/grub.d/10_linux ###
menuentry 'CentOS Linux (3.10.0-514.26.2.el7.x86_64) 7 (Core)' --class centos --class gnu-linux --class gnu --class os --unrestricted $menuentry_id_option 'gnulinux-3.10.0-514.el7.x86_64-advanced-a2531d12-46f8-4a0f-8a5c-b48d6ef71275' {
    load_video
    set gfxpayload=keep
    insmod gzio
    insmod part_msdos
    insmod ext2
    set root='hd0,msdos1'
    if [ x$feature_platform_search_hint = xy ]; then
      search --no-floppy --fs-uuid --set=root --hint='hd0,msdos1'  123455ae-46f8-4a0f-8a5c-b48d6ef71275
    else
      search --no-floppy --fs-uuid --set=root 123455ae-46f8-4a0f-8a5c-b48d6ef71275
    fi

如果需要在设备上重新安装引导程序，请使用以下命令。

# grub2-install <device>

修复损坏的grub安装

对于进入grub2菜单后系统无法启动的情况。

• 您应该首先编辑grub菜单并搜索语法错误。如果找到一个，请更正它并进入系统进行永久更改以解决问题。
• 如果找不到任何错误，请参考以上部分，我们将在此启动紧急目标。您将需要/再次重新安装根（）。
• 使用以下命令查看当前的grub2配置： # grub2-mkconfig
• 如果没有看到任何错误，则可能是有人编辑了该/boot/grub2/grub.cfg文件。不要修改此文件。使用以下命令重建配置：# grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg

重建grub配置后，您应该可以重新启动而不会出现任何问题。