Linux系统-开关机

作者介绍：简历上没有一个精通的运维工程师。请点击上方的蓝色《运维小路》关注我，下面的思维导图也是预计更新的内容和当前进度(不定时更新)。

这是Linux进阶部分的最后一大章。讲完这一章以后，我们Linux进阶部分讲完以后，我们的Linux操作部分就算讲完了，后面的讲解就主要是Linux上的应用软件的讲解，包括虚拟化，容器，云原生，数据库，中间件等。Linux系统相关内容，主要从以下几个方面来讲解：

Linux系统-开关机(本章节)

Linux系统-单用户模式

Linux系统-救援模式

Linux系统-僵尸&孤儿进程

Linux系统-systemd

Linux系统-logrotate

Linux系统-发行版介绍

Linux系统-发行版rocky

Linux系统-发行版ubuntu

Linux系统-初始化

为什么一个开关机也要单独拿出来讲解呢，因为有不少运维问题是发生在开关机阶段，所以我们需要了解Linux开关机的都做了些啥操作。

开机

在 Linux 系统中，启动过程主要有以下六个阶段：

1. 开机自检（BIOS/UEFI）
   • 当你打开计算机电源时，首先由基本输入输出系统（BIOS）或统一可扩展固件接口（UEFI）进行硬件自检。这个阶段会检查硬件设备是否正常工作，如内存、硬盘、显卡等，并初始化硬件设备。如果发现硬件故障，系统会发出相应的错误提示。
   • 你可以理解bios会告诉你从哪块硬盘或者其他介质启动(比如通过impi配置的cdrom)。
2. 加载引导程序（Boot Loader）
   • 自检完成后，BIOS/UEFI 会根据设置的启动顺序，查找可引导设备（如硬盘、U 盘、光盘等）上的引导程序。常见的引导程序有 GRUB（Grand Unified Bootloader）等。引导程序的作用是加载操作系统内核，并将控制权交给内核。
   • 可以简单里面这里可以选择进入什么内核或者什么模式。
3. 内核初始化（Kernel Initialization）
   • 引导程序将内核加载到内存中后，内核开始初始化。内核会检测硬件设备、初始化设备驱动程序、建立内存管理系统、创建进程管理系统等。这个阶段是系统启动的核心部分，决定了系统的稳定性和性能。
4. 运行 init 进程（Init Process）
   • 内核初始化完成后，会启动第一个用户空间进程 ——init 进程。init 进程是系统所有进程的祖先，它的主要任务是根据系统的运行级别启动相应的服务和应用程序。不同的 Linux 发行版可能使用不同的 init 系统，如 System V init、Upstart 和 systemd。
5. 系统初始化（System Initialization）
   • 根据 init 进程的配置，系统会启动各种服务和应用程序，如网络服务、文件系统服务、打印服务等。这个阶段还会执行一些系统初始化脚本，如 /etc/rc.d/rc.local 等，以完成一些特定的系统配置任务。
   • 我们配置的磁盘自动挂载，一些开机启动的服务将在这个阶段完成。
6. 用户登录（User Login）
   • 系统初始化完成后，系统会启动登录管理器，等待用户登录。用户可以通过图形界面或命令行方式登录系统。登录成功后，用户可以开始使用系统，运行各种应用程序和命令。
   • 当然这个阶段并不是必须的

我们在讲Linux磁盘-开机启动的时候说过，如果错误的配置fstab，则会导致系统无法开机；如果所以需要使用mount -a 或者重启方式来验证磁盘的开机自动挂载是否正确，配置开机启动的时候最好用uuid，因为在多磁盘的机器，如果磁盘故障，重启以后磁盘的盘符是会发生改变的。

开机常见故障

1.找不到引导盘

比如我的系统安装在a硬盘，而我在bios里面配置了b盘作为启动盘，可以通过带外操作bios或者直接操作bios进行调整修复，如果是重装或者新安装系统，也是在这里选择引导盘。

2.引导盘故障

比如某些误操作删除了系统关键文件，或者磁盘文件系统损坏。以下故障是我手工删除了/etc目录和/bin目录重启失败的情况，修复方法参考后面会讲的Linux系统-救援模式

3.磁盘挂载失败

错误的fstab是常见的系统无法启动的原因之一

输入root密码进入系统修复磁盘挂载问题。

关机

为什么关机也要拿来单独讲呢，因为关机命令有多个，我们需要了解在Linux关机命令执行以后，系统做了哪些操作。

在 Linux 系统中，以 CentOS 为例，关机过程通常有以下步骤：

一、用户发起关机指令

1. 用户可以通过以下方式发起关机指令：
   • 使用命令行：例如，运行 “shutdown -h now”、“poweroff” 或 “init 0” 等命令。这些命令会通知系统进行关机操作。
   • 通过图形界面：在桌面环境中，用户可以选择关机选项，这通常会触发相应的系统关机程序。

二、系统响应关机指令

1. 内核接收到关机信号：当用户发起关机指令后，系统会将这个信号传递给内核。内核开始准备关闭系统。
2. 停止服务和进程：
   • 内核会向所有正在运行的进程发送信号，通知它们系统即将关闭。进程可以在接收到信号后进行一些清理工作，如保存数据、释放资源等。
   • 系统会按照一定的顺序停止各种服务，如网络服务、文件系统服务、打印服务等。这通常是由初始化系统（如 systemd）来管理的。

三、卸载文件系统和设备

1. 内核会通知文件系统将缓存中的数据写入磁盘，以确保数据的完整性。
2. 系统会卸载所有已挂载的文件系统，包括本地文件系统和网络文件系统。
3. 内核会停止对硬件设备的访问，并卸载设备驱动程序。

四、关闭系统

1. 当所有的服务和进程都已停止，文件系统都已卸载，设备都已关闭后，内核会执行最后的关机操作。
2. 如果是正常关机，系统会将电源管理系统设置为关机状态，计算机的电源将被关闭。

关机一般不会遇到问题，当然在实际运维中，我是遇到过无法关机，必须强制关机的情况，但是这个没有模拟出来故障。

总结

1. 在运维中会出现一种情况，应用系统重启前都运行得好好的，重启以后业务运行就开始出现问题，这种情况主要是一些修改在重启后生效，而这个修改可能已经修改了很久，连自己都忘记。
2. 在运维中，有些问题确实会通过重启解决，但是这个操作还是要慎重，对生产环境要有敬畏之心。