Linux启动流程及问题定位指南

目录contentsLinux启动流程Linux启动日志Linux启动异常分析方法Linux启动慢的分析方法linux系统启动流程Linux的启动程序采用grub2，从启动方式看主要分为bios+mbr与uefi+gpt两种。在x86架构下，Linux这两种启动方式均支持。在aarch64架构下，Linux只支持uefi+gpt启动。Linux启动流程如右图所示：BIOS（BasicInputOutputSystem，基本输入输出系统）是机器上电后运行的第一个程序，主要作用是系统自检、初始配置、加载操作系统。UEFI（UnifiedExtensibleFirmwareInterface，统一的可扩展固件接口）是现在新式增强的BIOS启动引导模式，仅支持GPT（GUID）分区结构。在Legacy+grub2启动模式下，boot.img是grub启动的第一个img文件，大小为512B，被写入到磁盘的MBR分区在uefi+grub2启动模式下，启动程序efi文件单独保存在独立的EFISystemPartition分区中。在BIOS关闭安全启动的情况下，从EFI/BOOT/BOOTAA64.EFI（BOOTX64.EFI）启动。开启安全启动的情况下，从EFI/xxx/shimaa64.efi（shimx64.efi)启动，然后执行EFI/xxx/grubaa64.efi（grubx64.efi)，这里加载grub.cfg文件。内核引导后，会进行一系列的初始化工作，并依次启动各个内核子系统，最后启动init进程。在openEule中，init进程是systemd。sysinit.target主要目的是读系统运行环境做初始化，初始化完成后进入下一个大目标。basic.target主要是在环境初始化完成后执行一些基本任务，算是做一些早期的开机自启动任务，basic.target完成后进入第三个大目标。default.target运行级别default.target是一个软链接，链接到不同的target表示进入不同的『运行级别』，运行级别阶段的目的是为最终的登录做准备：实际上我们可以通过相关的日志，查看系统启动的细节。这里主要介绍通过BMC一键收集日志以及串口日志。BMC日志根据机器的IMBC版本选择合适的操作指导。用户可以自行查阅IBMC一键收集日志的方法。导出BMC日志后，文件”OSDump/systemcom.tar”保存了SOL串口信息，包含了系统从BIOS自检到进入HopeOS启动过程的打印信息。详细的日志说明参考官网的说明文档。串口日志对于虚拟机，可以直接通过命令virshstartvmname--console或者virshconsolevmname连接到虚拟机的串口，虚拟机启动日志通过串口打印到终端。BMC日志系统主日志文件，记录了系统启动后的信息和运行过程中的各种事件信息。/var/log/messages/var/log/dmesg/var/log/boot.log/var/log/secure内核环形缓冲区信息，记录了系统在开机时内核自检的信息以及硬件相关的信息。系统启动日志，记录了系统启动过程中各个阶段的信息（某些发行版）。与安全相关的日志信息，如用户登录和ssh相关日志（某些发行版在`/var/log/auth.log`）。系统日志及作用紧急模式紧急模式不是用户可以主动选择进入的模式，是系统在遇到无法忽略、无法解决的错误时进入的一种最小环境。单用户模式在此模式下和正常启动的系统差别不大，以root身份运行，拥有最高权限可以对所有文件读写，只是不需要输入root密码，所以就可以实现强制更改密码。救援模式救援模式分为两种。第一种是在安装HopeOS时自动安装的。安装程序会安装2个内核，一个是正常使用的内核，另一个则是救援模式的内核。第二种救援模式是从其他介质启动，这个介质可以是安装系统的光盘或U盘。启动故障分析方法123从开机到登录界面出现的时间明显超过正常启动时间。系统启动时间过长在启动过程中，系统出现明显的卡顿、延迟现象。启动过程卡顿在启动日志中发现有服务或程序启动失败或超时。某些服务或程序启动失败启动慢现象描述分析系统引导和进程启动的时间#systemd-analyze#systemd-analyzecritical-chain#systemd-analyzeblame检查系统配置检查系统的硬件配置、网络配置、服务配置等是否正确，是否存在配置不当导致启动慢的情况。禁用不必要的服务和程序在启动过程中禁用不必要的服务和程序，减少系统负担，提高启动速度。使用系统性能分析工具利用top、htop、iostat等工具监控系统在启动过程中的资源占用情况，如CPU、内存、磁盘IO等，找出性能瓶颈。分析方法案例：启动过程内核引导失败解决方案用光驱挂载ISO救援模式进入系统，然后在boo