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Linux 启动流程与 systemd 运行目标实战手册

发布时间:2026/9/24 11:14:27 来源:云帆数科 栏目:资讯中心
Linux 启动流程与 systemd 运行目标实战手册
从按下电源键到出现登录提示符要经过固件自检、GRUB2 引导、内核与 initramfs、systemd 拉起 target 一串环节任何一环断了系统就起不来。本文把启动过程拆成九步讲清 systemd target 与传统运行级别的对应、运行目标的查看与切换最后给出 root 密码重置的四种方法。文中命令名均标注英文全称完整清单见文末《附命令英文全称速查表》。本文概要项目内容文章主题从按下电源键到出现登录提示符的九步启动过程、systemd target 与传统运行级别的对应关系、运行目标的查看与切换以及忘记 root 密码时的四种重置方法所属类别Linux 系统管理 → 启动与引导 → systemd 运行目标知识关键字POST · UEFI / BIOS · MBR · GRUB2 ·vmlinuz·initramfs· systemd · target · 运行级别 ·rd.break·init/bin/bash·single/rescue.target一、CentOS 7 启动过程步骤发生了什么配置方式1固件现代 UEFI 或更旧的 BIOS运行 POST 自检初始化硬件开机按 F2 等组合键进固件配置2固件按启动顺序搜索设备读启动盘上的 MBR控制权交给 GRUB2grub2-install3GRUB2 读/boot/grub2/grub.cfg显示启动菜单/etc/default/grub、grub2-mkconfig4按选中条目把 kernel 与 initramfs 载入内存内核用 initramfs 里的驱动初始化硬件dracut、lsinitrd5initramfs 执行/sbin/init作为 PID 1在 CentOS 中它指向 systemd内核参数init6systemd 加载内核命令行指定的 target或系统配置的default.targetsystemctl set-default7sysinit.target完成初始化按/etc/fstab挂载文件系统、激活systemd-journald/etc/fstab8default.target激活设为开机启动的单元systemctl enable9getty.target打开 tty1 终端等待登录systemctl enable二、systemd targettarget 是给其他单元分组的单元multi-user.target包含chronyd.service、crond.service等服务。target 之间也可互相包含链路由外到内是graphical.target→multi-user.target→basic.target→sysinit.target。2.1 systemctl list-dependencies 用法速查表参数含义英文原意systemctl查询与控制系统服务管理器system controllist-dependencies列出指定单元的依赖关系list dependenciesgraphical.target目标单元位置参数也可写服务名target--reverse查反向依赖即谁依赖它reverse--all递归展开全部依赖不截断all--plain纯文本列表输出不画树形线plain便于脚本处理2.2 最简演示# 正向依赖graphical.target 拉起了哪些单元[rootzhb-m1 ~]# systemctl list-dependencies graphical.targetgraphical.target ● ├─gdm.service ● └─multi-user.target......# 反向依赖sshd.service 被哪些 target 拉起[rootzhb-m1 ~]# systemctl list-dependencies sshd.service --reversesshd.service ● └─multi-user.target ● └─graphical.target三、运行级别与运行目标SysVinit 定义了 7 个运行级别0-6systemd 用 target 承接级别target作用0关机等同shutdown -h now1rescue.target、emergency.target单用户模式仅 root 登录无网络服务用于系统修复2多用户无 NFSDebian 等发行版默认与级别 3 相同3multi-user.target完全多用户文本界面启动全部网络服务4预留级别默认未使用5graphical.target图形化多用户在级别 3 之上启动图形界面6重启等同shutdown -r nowCentOS 6 用/etc/inittab里的id:5:initdefault:设默认级别CentOS 7 起该文件失效改由default.target决定。四、设置运行目标4.1 systemctl isolate / get-default / set-default 用法速查表参数含义英文原意systemctl isolate立即切换到指定 target停用新 target 不需要的单元isolate隔离systemctl get-default查看开机默认 targetget defaultsystemctl set-default设置开机默认 target本质是改default.target软链接set defaultmulti-user.target文本多用户目标位置参数对应运行级别 3graphical.target图形化目标位置参数对应运行级别 5rescue.target救援目标位置参数对应运行级别 14.2 切换与设置默认目标[rootzhb-m1 ~]# systemctl isolate multi-user.target # 立即切到文本目标[rootzhb-m1 ~]# systemctl isolate graphical.target # 立即切到图形目标[rootzhb-m1 ~]# systemctl get-defaultgraphical.target[rootzhb-m1 ~]# systemctl set-default multi-user.target # 改开机默认目标重启后生效4.3 临时用其它目标启动在某次启动时把systemd.unittarget.target追加到内核命令行只对本次启动生效常用于排查启动故障。按任意键中断启动菜单倒计时Enter 除外它用于正常启动。光标移到第一个内核条目按e编辑。在linux16行末尾追加systemd.unitmulti-user.target按Ctrlx启动。五、重置 ROOT 密码密码丢失时的做法分两类用 Live CD 挂载根文件系统改/etc/shadow或者让启动停在 initramfs 阶段先拿到 root shell 再改。下面四个方法按是否需要原 root 密码分两组5.1、5.2 不需要用于密码已丢失5.3、5.4 需要用于已知密码时的维护。5.1 方法 1rd.break追加rd.break操作同 4.3启动停在 initramfs 移交控制权之前真实根以只读挂在/sysrootswitch_root:/# mount -o remount,rw /sysroot # 重新读写挂载switch_root:/# chroot /sysroot # 切换到真实根sh-4.2# echo 123 | passwd --stdin root # 设新密码123 换成自己的sh-4.2# touch /.autorelabel # 开启 SELinux 时必须执行sh-4.2# exit # 退出两次继续启动switch_root:/# exit开启 SELinux 时退出后会先完成全盘重新标记再自动重启一次。5.2 方法 2init/bin/bash追加init/bin/bash启动在移交控制权前中断直接给出 root shell真实根以只读挂在/bash-4.2# mount -o remount,rw /sh-4.2# passwd -d root # 清空密码进系统后重设sh-4.2# touch /.autorelabel # 开启 SELinux 时必须执行sh-4.2# exec /usr/lib/systemd/systemd # 继续启动passwd -d也可换成vi /etc/shadow用已知用户的密码串替换 root 的密码字段。⚠️注意开启 SELinux 时改完密码必须touch /.autorelabel。initramfs 里改出的/etc/shadow没有正确的 SELinux 标签不重新标记会被拒绝登录——这一步漏掉是重置密码失败最常见的原因。5.3 方法 3single在linux16行末尾追加rw single参数含义英文原意rw根以读写挂载省掉进系统后再 remountread-writesingle单用户模式等价写法还有s与1single-user mode启动后提示输入 root 密码通过后直接得到读写挂载的 root shellsh-4.2# passwd root # 改密码sh-4.2# exec /usr/lib/systemd/systemd # 继续启动⚠️注意systemd 系统里single、s、1都只是rescue.target的别名依旧会要求输入 root 密码。所以密码已忘记时只有 5.1、5.2 可用——「单用户模式免密码」是 SysV init 时代的说法。5.4 方法 4rescue.target在linux16行末尾追加systemd.unitrescue.target参数含义英文原意systemd.unit覆盖本次启动的默认目标仅对本次生效systemd unitrescue.target救援目标挂载文件系统、拉起基本服务给出 root shellrescue targetemergency.target紧急目标根只读挂载不挂其余文件系统、不启服务emergency target启动停在救援模式并要求 root 密码进入后可改密码、修/etc/fstab、卸载冲突挂载完成后systemctl reboot或继续进入默认目标。5.5 四种方法对比方法内核参数需原密码根文件系统状态适用场景rd.breakrd.break否只读挂/sysroot需 remount,rw chroot忘记密码首选init/bin/bashinit/bin/bash否只读挂/需 remount,rw忘记密码备选singlerw single是读写挂/已知密码时的维护rescue.targetsystemd.unitrescue.target是读写挂/基本服务已起已知密码时的修复emergency.targetsystemd.unitemergency.target是只读挂/文件系统损坏、fstab 错误rescue 与 emergency 的差别前者按/etc/fstab挂载全部文件系统、拉起基本服务、根已读写后者根只读、其余不挂载、几乎不启服务。 参考资料官方文档 · 中英双语systemd.target(5) 目标单元手册systemctl(1) 服务管理命令手册systemd.special(7) 特殊目标单元手册bootup(7) 系统启动流程手册passwd(1) 密码修改命令手册附命令英文全称速查表命令 / 缩写英文全称 / 原意作用systemctlsystemcontrol管理系统与服务查看 / 切换运行目标systemdsystem daemon系统与服务管理器PID 1targettarget目标单元分组承接传统运行级别rd.breakramdisk break内核参数让启动停在 initramfs 阶段SELinuxSecurity-EnhancedLinux强制访问控制机制改密码后需重新标记gettygettty打开终端并等待用户登录PIDProcessID进程号POSTPower-OnSelf-Test开机自检UEFI/BIOSUnifiedExtensibleFirmwareInterface /BasicInputOutputSystem现代 / 传统系统固件initramfsinitialRAMfilesystem临时内存文件系统存放启动所需驱动与脚本vmlinuzvirtualmemory LINUz压缩后的 Linux 内核镜像GRUBGRandUnifiedBootloader启动加载器MBRMasterBootRecord主引导记录总结启动链路是固件自检 → MBR → GRUB2 → kernel initramfs → systemd → default.target → sysinit.target → 开机服务 → getty。运行目标用systemctl get-default/set-default管理。密码丢失则用rd.break或init/bin/bash在 initramfs 阶段拿一个 root shell。

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