啟動流程

POST --> Boot Sequence --> Bootloader --> kernel + initramfs(initrd) --> rootfs --> /sbin/init
    init: CentOS 5: SysV init
          CentOS 6: Upstart
          CentOS 7: Systemd

• Systemd
  系統啟動和服務器守護進程管理器，負責在系統
  啟動或運行時，激活系統資源，服務器進程和其它進程
• Systemd新特性

系統引導時實現服務并行啟動
按需啟動守護進程
自動化的服務依賴關系管理
同時采用socket式與D-Bus總線式激活服務
系統狀態快照

• 核心概念：unit
  unit表示不同類型的systemd對象，通過配置文件進行標識和配置；文件中主要包含了系統服務、監聽socket 、保存的
  系統快照以及其它與init 相關的信息
• 配置文件：

/usr/lib/systemd/system: 每個 服務最主要的啟動腳本設置，類似于之前的/etc/init.d/
/run/systemd/system ：系統執行過程中所產生的服務腳本，比上面目錄優先運行
/etc/systemd/system ：管理員建立的執行腳本，類似于/etc/rc.d/rcN.d/Sxx類的功能，比上面目錄優先運行

Unit類型

Systemctl –t help  查看unit 類型
Service unit:文件擴展名為.service,用于定義系統服務
Target unit:文件擴展名為.target，用于模擬實現運行級別
Device unit:.device,用于定義內核識別的設備
Mount unit: .mount,定義文件系統掛載點
Socket unit:.socket,用于標識進程間通信用的socket文件，也可在系統啟動時，延遲啟動服務，實現按需啟動
Snapshot unit: .snapshot,管理系統快照
Swap unit:.swap,用于標識swap設備
Automount unit: .automount，文件系統的自動掛載點
Path unit:.path，用于定義文件系統中的一個文件或目錄使用,常用于當文件系統變化時，延遲激活服務，如：spool目錄

system特性

關鍵特性：
    基于socket的激活機制socket與服務程序分離
    基于d-bus的激活機制：
    基于device的激活機制：
    基于path的激活機制：
    系統快照：保存各unit 的當前狀態信息于持久存儲設備中
    向后兼容sysv init腳本
不兼容：
    systemctl命令固定不變，不可擴展
    非由systemd 啟動的服務，systemctl

system管理服務

管理系統服務：
    CentOS 7: service unit
    注意：能兼容早期的服務腳本

命令:systemctl COMMAND name.service
啟動:service name start ==> systemctl start name.service
停止:service name stop ==> systemctl stop name.service
重啟:service name restart ==> systemctl restart name.service
狀態:service name status ==> systemctl status name.service

條件式重啟：已啟動才重啟，否則不做操作
    service name condrestart ==> systemctl try-restart name.service
重載或重啟服務：先加載，再啟動
    systemctl reload-or-restart name.service
重載或條件式重啟服務：
    systemctl reload-or-try-restart name.service
禁止自動和手動啟動：
    systemctl mask name.service
取消禁止：
    systemctl unmask name.service

查看system服務

查看某服務當前激活與否的狀態：
    systemctl is-active name.service
查看所有已經激活的服務：
    systemctl list-units --type|-t service
查看所有服務：
    systemctl list-units --type service –all|-a

chkconfig命令的對應關系：           
    設定某服務開機自啟：
        chkconfig name on ==> systemctl enable name.service
    設定某服務開機禁止啟動：
        chkconfig name off ==> systemctl disable name.service
查看所有服務的開機自啟狀態：
    chkconfig --list ==> systemctl list-unit-files --type service
用來列出該服務在哪些運行級別下啟用和禁用
    chkconfig sshd –list ==> ls /etc/systemd/system/*.wants/sshd.service
查看服務是否開機自啟：
    systemctl is-enabled name.service
其它命令：
    查看服務的依賴關系：
        systemctl list-dependencies name.service
殺掉進程：
    systemctl kill 進程名

服務狀態

systemctl list-unit-files --type service --all 顯示狀態
loaded:Unit 配置文件已處理
active(running):一次或多次持續處理的運行
active(exited):成功完成一次性的配置
active(waiting):運行中，等待一個事件
inactive: 不運行
enabled:開機啟動
disabled:開機不啟動
static:開機不啟動，但可被另一個啟用的服務激活

systemctl命令示例

顯示所有單元狀態
    systemctl 或 或 systemctl list-units
只顯示服務單元的狀態
    systemctl --type=service
顯示sshd 服務單元
    systemctl status sshd.service –l
驗證sshd 服務當前是否活動
    systemctl is-active sshd
啟動，停止和重啟sshd 服務
    systemctl start sshd.service
    systemctl stop sshd.service
    systemctl restart sshd.service
重新加載配置
    systemctl reload sshd.service
列出活動狀態的所有服務單元
    systemctl list-units --type=service
列出所有服務單元
    systemctl list-units --type=service --all
查看服務單元的啟用和禁用狀態
    systemctl list-unit-files --type=service
列出失敗的服務
    systemctl --failed --type=service
列出依賴的單元
    systemctl list-dependencies sshd
驗證sshd服務是否開機啟動
    systemctl is-enabled sshd
禁用network，使之不能自動啟動, 但手動可以
    systemctl disable network
啟用network
    systemctl enable network
禁用network，使之不能手動或自動啟動
    systemctl mask network
啟用network
    systemctl unmask network

服務的運行級別

target units：
    unit 配置文件：.target
    ls /usr/lib/systemd/system/*.target
    systemctl list-unit-files --type target --all
運行級別：
    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
查看依賴性：
    systemctl list-dependencies graphical.target
級別切換：init N ==> systemctl isolate name.target
    systemctl isolate multi-user.target
    注：只有/lib/systemd/system/*.target文件中AllowIsolate=yes才能切換(修改文件需執行systemctl daemon-reload 才能生效)
查看target：
    runlevel ; who -r
    systemctl list-units --type target
獲取默認運行級別：
    /etc/inittab ==> systemctl get-default
修改默認級別：
    /etc/inittab ==> systemctl set-default name.target
        systemctl set-default multi-user.target
        ls –l /etc/systemd/system/default.target
切換至緊急救援模式：
    systemctl rescue
切換至emergency 模式：
    systemctl emergency
其它常用命令：
    傳統命令init，poweroff，halt，reboot都成為systemctl的軟鏈接
    關機：systemctl halt、systemctl poweroff
    重啟：systemctl reboot
    掛起：systemctl suspend
    休眠：systemctl hibernate
    休眠并掛起：systemctl hybrid-sleep

Centos 7引導順序

UEFi或BIOS初始化，運行POST開機自檢
選擇啟動設備
引導裝載程序, centos7 是grub2
加載裝載程序的配置文件：/etc/grub.d/
    /etc/default/grub /boot/grub2/grub.cfg
加載initramfs 驅動模塊
加載內核選項
內核初始化，centos7 使用systemd 代替init
執行initrd.target所有單元，包括掛載/etc/fstab
從initramfs根文件系統切換到磁盤根目錄
systemd執行默認target配置，配置文件 /etc/systemd/system/default.target
systemd 執行sysinit.target 初始化系統及basic.target準備操作系統
systemd啟動multi-user.target下的本機與服務器服務
systemd執行multi-user.target下的/etc/rc.d/rc.local
Systemd執行multi-user.target 下的getty.target 及登錄服務
systemd執行graphical

service unit 文件格式

• /etc/systemd/system：系統管理員和用戶使用
  /usr/lib/systemd/system：發行版打包者使用
• 以“#”開頭的行后面的內容會被認為是注釋
• 相關布爾值，1 、yes 、on 、true都是開啟，0、no、off、false都是關閉
• 時間單位默認是秒，所以要用毫秒（ms）分鐘（m）等須顯式說明
• service unit file 文件通常由三部分組成：

[Unit]：定義與Unit 類型無關的通用選項；用于提供unit的描述信息、unit 行為及依賴關系等
[Service]：與特定類型相關的專用選項；此處為Service 類型
[Install] ：定義由“systemctl enable” 以及"systemctl disable“命令在實現服務啟用或禁止時用到的一些選項

Unit段的常用選項：
    Description：描述信息
    After：定義unit 的啟動次序，表示當前unit 應該晚于哪些unit啟動，其功能與Before 相反
    Requires：依賴到的其它units ，強依賴，被依賴的units 無法激活時，當前unit也無法激活
    Wants：依賴到的其它units，弱依賴
    Conflicts ：定義units
Service段的常用選項：
    Type：定義影響ExecStart 及相關參數的功能的unit 進程啟動類型
        simple：默認值，這個daemon 主要由ExecStart接的指令串來啟動，啟動后常駐于內存中
        forking：由ExecStart 啟動的程序透過spawns 延伸出其他子程序來作為此daemon的主要服務。原生父程序在啟動結束后就會終止
        oneshot:與simple 類似，不過這個程序在工作完畢后就結束了，不會常駐在內存中
        dbus：與simple類似，但這個daemon必須要在取得一個D-Bus的名稱后，才會繼續運作.因此通常也要同時設定BusNname=才行
        notify：在啟動完成后會發送一個通知消息。還需要配合NotifyAccess來讓Systemd接收消息
        idle：與simple類似，要執行這個daemon必須要所有的工作都順利執行完畢后才會執行。這類的daemon通常是開機到最后才執行即可的服務
    EnvironmentFile：環境配置文件
    ExecStart：指明啟動unit 要運行命令或腳本的絕對路徑
    ExecStartPre：ExecStart前運行
    ExecStartPost：ExecStart后運行
    ExecStop：指明停止unit要運行的命令或腳本
    Restart：當設定Restart=1時，則當次daemon服務意外終止后，會再次自動啟動此服務    

Install段的常用選項：
    Alias：別名，可使用systemctl command Alias.service
    RequiredBy：被哪些units所依賴，強依賴
    WantedBy：被哪些units所依賴，弱依賴
    Also：安裝本服務的時候還要安裝別的相關服務

    注意：對于新創建的unit文件，或者修改了的unit文件，要通知systemd重載此配置文件,而后可以選擇重啟
    systemctl daemon-reload

服務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

設置內核參數

• 設置內核參數，只影響當次啟動
• 啟動時，在linux16行后添加systemd.unit=desired.target
• systemd.unit=emergency.target
• systemd.unit=recure.target
• recure.target 比emergency 支持更多的功能，例如日志等

啟動排錯

• 文件系統損壞
  先嘗試自動修復，失敗則進入emergency shell，提示用戶修復
• 在/etc/fstab不存在對應的設備和UUID
  等一段時間，如不可用，進入emergency shell
• 在/etc/fstab不存在對應掛載點
  systemd嘗試創建掛載點，否則提示進入emergency shell.
• 在/etc/fstab不正確的掛載選項
  提示進入emergency shell

破解Centos 7的root密碼

方式一

啟動時任意鍵暫停啟動
按e鍵進入編輯模式
將光標移動linux16 開始的行，添加內核參數rd.break
按ctrl-x 啟動
mount –o remount,rw /sysroot
chroot /sysroot
passwd root
touch /.autorelabel
exit
reboot

方式二

啟動時任意鍵暫停啟動
按e鍵進入編輯模式
將光標移動linux16 開始的行，改為rw init=/sysroot/bin/sh
按ctrl-x 啟動
chroot /sysroot
passwd root
touch /.autorelabel
exit
reboot

修復GRUB2

• GRUB “the Grand Unified Bootloader”
  引導提示時可以使用命令行界面
  可從文件系統引導
• 主要配置文件 /boot/grub2/grub.cfg
• 修復配置文件

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

• 修復grub

grub2-install /dev/sda BIOS 環境
grub2-install UEFI 環境

• 調整默認啟動內核

vim /etc/default/grub
GRUB_DEFAULT=0

練習

1. 為編譯安裝的httpd 服務，實現service unit文件
2. 破解centos7 口令
3. 修改默認的啟動內核為新編譯內核
4. 啟動時臨時禁用SELinux
5. 啟動時進入emergency 模式
6. 卸載編譯安裝的新內核