Linux系统启动故障修复

Linux系统启动故障修复

李 明

 

Linux在启动过程中会出现一些故障，导致系统无法正常启动，本文列举了几个应用单用户模式、GRUB命令操作、Linux救援模式的典型故障修复案例帮助读者了解此类问题的解决。

 

一、单用户模式

 

Linux提供了单用户模式（类似Windows安全模式），可以在最小环境中进行系统维护。在单用户模式（运行级别1）中，Linux引导进入根shell，网络被禁用，只有少数进程运行。单用户模式可以用来修改文件系统损坏、还原配置文件、移动用户数据等。

 

以下列举了几个单用户模式修复系统故障的典型案例：

 

案例一：硬盘扇区错乱

 

在启动过程中最容易遇到的问题就是硬盘可能有坏道或扇区错乱（数据损坏）的情况，这种情况多由于异常断电、不正常关机导致。

此种问题发生，在系统启动的时候，屏幕会显示：

 

Press root password or ctrl+D：

 

此时输入root密码系统自动进入单用户模式，输入“fsck -y /dev/hda6”（fsck为文件系统检测修复命令，“-y”设定检测到错误自动修复，/dev/hda6为发生错误的硬盘分区，请依据具体情况更改此参数），系统修复完成后，用命令“reboot”重新启动即可。

 

案例二：root密码忘记

 

在单用户模式中，Linux不需要root密码（Red Hat系统不需要root密码，但SuSe则需要，不同Linux系统稍有差别，本文以Fedora Core 6为例讲解），这使更改root密码非常容易。了解当系统引导进入多用户模式失败时，如何进入单用户模式，非常重要。

 

1、  在系统启动过程中，会出现图1所示画面，按任意键，进入GRUB菜单选项。

 

图1 进入GRBU菜单选项

 

若希望以后无此提示，直接进入GRUB菜单选项，删除配置文件grub.conf中“hiddenmenu”项即可。

 

2、  按“e”键编辑GRUB引导菜单选项，图2显示为按“e”键后的GRUB屏幕。

 

图2 GRUB引导菜单选项

 

通过箭头键下移到kernel行，并按“e”键，得到图3中显示的编辑界面：

 

图3 kernel行编辑界面

 

在尾行光标处添加single，按回车键返回前一个屏幕，按“b”键进行引导，则系统自动进入单用户模式，如果要改变root密码，则执行命令：

 

sh-3.1# passwd root

 

更改成功后，执行命令exit退出重启即可。

 

我们可以在单用户模式中去纠正阻止系统正常启动的很多问题，比如：

1、  禁用可能中止系统运行的服务

如禁用Samba服务，则执行：

sh-3.1# chkconfig smb off

下次系统引导就不会启动Samba服务了。

2、  更改系统缺省运行级

如果X Window无法启动或者出现故障，可以编辑/etc/inittab文件，采用文本方式登录,更改initdefault引导级别为3：

id:3:initdefault:

 

案例三、GRUB选项设置错误

 

下图是一个系统管理员不希望看到的控制台信息，“Error 15”显示系统无法找到grub.conf中指定的内核。

 

图4 GRUB引导错误信息

 

我们观察发现因为打字错误，内核文件的“vmlinuz”打成了“vmlinux”，所以系统无法找到内核的可执行文件。我们可以按任意键回到GRUB编辑界面，修改此错误，回车保存后按“b”键即可正常引导，当然不要忘记进入系统后修改grub.conf文件中此处错误。

这是很多初学Linux的用户在修改GRUB设置时很容易犯的错误，出现此黑屏提示时注意观察报错信息，即可针对性修复。

 

 

二、GRUB引导故障排除

 

有时Linux启动后会直接进入GRUB命令行界面（只有“grub>”提示符），此时很多用户就选择了重新安装GRUB甚至重新安装系统。其实一般而言此故障的原因最常见的有两个：一是GRUB配置文件中选项设置错误；二是GRUB配置文件丢失（还有少数原因，如内核文件或镜像文件损坏、丢失，/boot目录误删除等），如果是第一种情况，可以首先通过GRUB命令引导系统后修复；若是第二种情况，则要使用Linux救援模式修复了（本文后续有描述）。

 

首先，我们需要了解GRUB启动系统的引导过程，grub.conf文件中主要的配置选项如下（注意，GRUB配置文件为/boot/grub/grub.conf， /etc/grub.conf只是此文件的软链接）：

 

title Fedora Core (2.6.18-1.2798.fc6)

       root (hd0,0)

       kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-1.2798.fc6 ro root=LABEL=/ rhgb quiet

       initrd /boot/initrd-2.6.18-1.2798.fc6.img

 

其中“title”段指定了GRUB引导的系统；“root”段指定了/boot分区所在的位置；“kernel”段指定了内核文件所在位置，内核加载时权限属性为只读（“ro”）以及指定根分区所在位置（root=LABEL=/）；initrd指定了镜像文件所在位置。所以GRUB在引导时顺序为首先加载/boot分区，然后依次载入内核与镜像文件。

 

案例：“title Fedora Core (2.6.18-1.2798.fc6)”段被误删除

 

此时，系统启动后会自动进入“GRUB>”命令行，为排除故障我们可以依次做如下操作：

 

1、查找/boot/grub/grub.conf文件所在分区

GRUB> find /boot/grub/grub.conf

           (hd0,0)

 

2、查看grub.conf文件错误

GRUB>cat (hd0,0)/boot/grub/grub.conf

建议系统安装设置好后，要将grub.conf文件备份，如果有备份文件如grub.conf.bak，则此时可以查看备份文件，与当前文件比较，发现错误：

GRUB>cat (hd0,0)/boot/grub/grub.conf.bak

 

3、确认错误后，先通过命令行方式完成GRUB引导，进入系统后再行修复grub.conf文件错误：

1）指定/boot分区

root (hd0,0)

2）指定内核加载

    kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-1.2798.fc6 ro root=LABEL=/ rhgb quiet

3）指定镜像文件所在位置

initrd /boot/initrd-2.6.18-1.2798.fc6.img

 

提示：GRUB支持tab键命令补全功能

 

4、从/boot分区启动

boot (hd0,0)

 

命令行模式可以在GRUB菜单模式中通过按“c”键调用，也可以用于测试新编译的内核（设置kernel、initrd引导新内核及镜像文件）。增加对GRUB引导以及Linux系统引导知识的了解将对此类故障排除大有帮助。

 

 

三、Linux救援模式应用

 

当系统连单用户模式都无法进入时或出现GRUB命令行也不能解决的引导问题，我们就需要使用Linux救援模式来进行故障排除了。步骤如下：

 

1、将Linux安装光盘（如果使用CD光盘，则放入第一张引导光盘）放入光驱，设置固件CMOS/BIOS为光盘引导，当Linux安装画面出现后，在“boot:”提示符后输入“linux rescue”回车进入救援模式。（想了解救援模式详细信息，还可以按F5键查看）

 

图5 进入救援模式

 

2、系统会检测硬件，引导光盘上的Linux环境，依次提示你选择救援模式下使用的语言（建议选择默认的英文即可，根据笔者测试，部分Linux系统选择中文会出现乱码）；键盘设置用默认的“us”就好；网络设置可以根据需要，大部分故障修复不需要网络连接，可不进行此项设置，选择“No”。

 

3、接下来系统将试图查找根分区，出现以下提示：

图6 挂载设置

 

默认在救援模式，硬盘的根分区将挂载到光盘Linux环境的/mnt/sysimage目录下，默认选项“continue”表示挂载权限为读写；“Read-only”为只读，如果出现检测失败可以选择“skip”跳过。此处，因为要对系统进行修复，所以需要有读写权限，一般选择默认选项“continue”。

进入下一步后，系统提示执行“chroot /mnt/sysimage”命令，可以将根目录挂载到我们硬盘系统的根目录中去。

 

    案例一：双系统启动修复

 

当我们安装双系统环境，先安装Linux再安装Windows；或者已经安装好双系统环境的Windows损坏，在重新安装Windows后，保存 GRUB的MBR（Master Boot Record，主引导记录）会被Windows系统的自举程序NTLDR所覆盖，造成Linux系统无法引导。

 

1、如果要恢复双系统引导，首先用上述方法进入救援模式，执行chroot命令如下：

sh-3.1# chroot /mnt/sysimage

 

2、将根目录切换到硬盘系统的根目录中，然后执行grub-install命令重新安装GRUB：

sh-3.1# grub-install /dev/hda

“/dev/hda”为硬盘名称，如使用SCSI硬盘或Linux安装在第二块IDE硬盘，此项设置要做相应调整。

 

3、然后依次执行exit命令，退出chroot模式及救援模式（执行两次exit命令）：

sh-3.1# exit

sh-3.1# exit

系统重启后，将恢复GRUB引导的双系统启动。

 

案例二：系统配置文件丢失修复

 

系统在引导期间，很重要的一个过程就是init进程读取其配置文件/etc/inittab，启动系统基本服务程序及默认运行级别的服务程序完成系统引导，如果/etc/inittab误删除或修改错误，Linux将无法正常启动，如图7所示。此时，只有通过救援模式才可以解决此类问题。

 

图7 /etc/inittab文件丢失引导错误示例

 

1、有备份文件的恢复办法

进入救援模式，执行chroot命令后，如果有此文件的备份（强烈建议系统中的重要数据目录，如/etc、/boot等要进行备份），直接将备份文件拷贝回去，退出重启即可。如果是配置文件修改错误，如比较典型的/boot/grub/grub.conf及/etc/passwd的文件修改错误，也可以直接修正恢复。假设有备份文件/etc/inittab.bak，则在救援模式下执行：

sh-3.1# chroot /mnt/sysimage

sh-3.1# cp /etc/inittab.bak /etc/inittab

 

2、没有备份文件的恢复办法

如果一些配置文件丢失或软件误删除，且无备份，可以通过重新安装软件包来恢复，首先查找到/etc/inittab属于哪一个RPM包（即便文件丢失，因为存在RPM数据库，一样可以查找到结果）：

sh-3.1# chroot /mnt/sysimage

sh-3.1# rpm -qf /etc/inittab

initscripts-8.45.3-1

 

退出chroot模式：

sh-3.1# exit

 

挂载存放RPM包的安装光盘（在救援模式下，光盘通常挂载在/mnt/source目录下）：

sh-3.1# mount /dev/hdc /mnt/source

 

Fedora系统的RPM包存放在光盘Fedora/RPMS目录下，其他Linux存放位置大同小异，这里不一一列举；另外，因为要修复的硬盘系统的根目录在/mnt/sysimage下，需要使用--root选项指定其位置。覆盖安装/etc/inittab文件所在的RPM包：

sh-3.1# rpm -ivh --replacepkgs --root /mnt/sysimage /mnt/source/Fedora/RPMS/ initscripts-8.45.3-1.i386.rpm

其中的rpm命令选项“--replacepkgs”表示覆盖安装，执行完成后，即已经恢复了此文件。

 

如果想只提取RPM包中的/etc/inittab文件进行恢复，可以在进入救援模式后，执行命令：

sh-3.1# rpm2cpio /mnt/source/Fedora/RPMS/initscripts-8.45.3-1.i386.rpm | cpio -idv ./etc/inittab

sh-3.1# cp etc/inittab /mnt/sysimage/etc

 

注意此命令执行时不能将文件直接恢复至/etc目录，只能提取到当前目录下，且恢复的文件名称所在路径要写完整的绝对路径。提取文件成功后，将其复制到根分区所在的/mnt/sysimage目录下相应位置即可。

 

救援模式是维护Linux的有力武器，本文以上述两个例子讲解了它的应用方法，希望能够给读者一点启示。解决Linux系统启动的故障，必须充分理解Linux的引导过程，才能够对故障进行有效的判断和处理。