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快速掌握Linux啟動(dòng)過(guò)程——查看日志文件
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作為一名Linux管理員，了解Linux的啟動(dòng)過(guò)程是必不可少的重要知識(shí)之一。在日常工作中，當(dāng)你面臨一些不能啟動(dòng)系統(tǒng)的情況時(shí)，需要快速地定位問(wèn)題并解決它。而這就需要你掌握Linux啟動(dòng)過(guò)程的相關(guān)知識(shí)，了解系統(tǒng)在啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生什么，以及如何查看日志文件以解決問(wèn)題。
在本文中，我們將一步步帶你了解Linux啟動(dòng)過(guò)程并介紹如何查看相關(guān)的日志文件。
1. BIOS和bootloader
Linux啟動(dòng)過(guò)程的之一步是BIOS和bootloader。BIOS（Basic Input/Output System）是計(jì)算機(jī)的基本輸入輸出系統(tǒng)，它是計(jì)算機(jī)（包括PC、服務(wù)器等）的一個(gè)固化程序，用于初始化計(jì)算機(jī)硬件并將控制權(quán)交給引導(dǎo)裝載程序（bootloader）。引導(dǎo)裝載程序是計(jì)算機(jī)啟動(dòng)過(guò)程的之一個(gè)程序，它的功能是加載并執(zhí)行操作系統(tǒng)內(nèi)核。常見(jiàn)的引導(dǎo)裝載程序有GRUB和Lilo。
如果系統(tǒng)無(wú)法成功啟動(dòng)，你需要首先確認(rèn)硬件是否正常，例如硬盤是否能夠正常識(shí)別，BIOS設(shè)置是否正確等，確保系統(tǒng)能夠正常讀取引導(dǎo)裝載程序。
2. 初始化RAM disk
當(dāng)引導(dǎo)裝載程序成功加載并執(zhí)行操作系統(tǒng)內(nèi)核后，Linux會(huì)初始化RAM disk，也稱為initrd（Initial RAM disk）。它是一個(gè)鏡像文件，它包含可加載的文件系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序，用于在Linux內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)臨時(shí)掛載使用。這些文件將被用于初始化真正的root文件系統(tǒng)。
3. 啟動(dòng)init進(jìn)程
初始化RAM disk之后，操作系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)init進(jìn)程，它是Linux系統(tǒng)中的之一個(gè)進(jìn)程。init進(jìn)程負(fù)責(zé)初始化系統(tǒng)并啟動(dòng)其他進(jìn)程。init進(jìn)程通常是由init程序啟動(dòng)的，在Systemd新的啟動(dòng)模式下則是由Systemd進(jìn)程啟動(dòng)的。
4. 加載內(nèi)核模塊
在Linux系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，還會(huì)加載許多內(nèi)核模塊。內(nèi)核模塊是一種用于擴(kuò)展Linux內(nèi)核的軟件，它可以添加新的功能或驅(qū)動(dòng)程序。內(nèi)核模塊的加載過(guò)程可以通過(guò)查看dmesg日志文件來(lái)了解。
5. 啟動(dòng)系統(tǒng)服務(wù)
當(dāng)init進(jìn)程開(kāi)始運(yùn)行后，它會(huì)啟動(dòng)各種系統(tǒng)服務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、打印服務(wù)、郵件服務(wù)等。這些服務(wù)將在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)運(yùn)行，并提供一些必要的功能。
6. 啟動(dòng)顯示管理器
顯示管理器是Linux系統(tǒng)中的一個(gè)重要組件，它用于管理用戶界面。常見(jiàn)的顯示管理器有GDM、LightDM等。在Linux啟動(dòng)過(guò)程中，顯示管理器會(huì)在init進(jìn)程啟動(dòng)之后啟動(dòng)，并在登錄界面中提供用戶交互。
7. 用戶登錄
當(dāng)系統(tǒng)完成所有進(jìn)程和服務(wù)的啟動(dòng)以及顯示管理器的啟動(dòng)后，用戶可以通過(guò)登錄界面輸入用戶名和密碼并登錄系統(tǒng)。此時(shí)，用戶可以進(jìn)入Linux的桌面環(huán)境或者控制臺(tái)終端等界面。
在Linux啟動(dòng)過(guò)程中，各個(gè)步驟中的日志信息都被記錄在不同的日志文件中。為了排查系統(tǒng)啟動(dòng)問(wèn)題，我們需要查看相應(yīng)的日志文件以了解問(wèn)題的來(lái)源和解決方法。
在大多數(shù)Linux系統(tǒng)中，/var/log目錄下存儲(chǔ)著系統(tǒng)的日志文件。下面是每個(gè)日志文件的簡(jiǎn)要說(shuō)明：
– /var/log/messages：包含操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的系統(tǒng)消息。
– /var/log/syslog：包含所有的系統(tǒng)日志信息。
– /var/log/dmesg：內(nèi)核在加載時(shí)輸出的信息，可以用來(lái)查看內(nèi)核模塊的加載過(guò)程。
– /var/log/boot.log：包含Linux啟動(dòng)過(guò)程中的日志信息。
– /var/log/auth.log：包含所有的系統(tǒng)認(rèn)證相關(guān)事件，如SSH登錄、用戶登錄等信息。
– /var/log/kern.log：包含內(nèi)核的日志信息。
– /var/log/cron.log：包含cron定時(shí)任務(wù)的日志信息。
通過(guò)查看這些日志文件，你可以了解Linux啟動(dòng)過(guò)程中的詳細(xì)信息，并快速定位、解決問(wèn)題。在日常工作中，保持對(duì)系統(tǒng)的日志信息進(jìn)行監(jiān)控和分析，能幫助你更好地管理和維護(hù)Linux系統(tǒng)。
綜上所述，掌握Linux啟動(dòng)過(guò)程并通過(guò)查看相應(yīng)的日志文件來(lái)解決系統(tǒng)啟動(dòng)問(wèn)題是Linux管理員必備的技能之一。熟練掌握這些知識(shí)，可以幫助你更好地管理、維護(hù)Linux系統(tǒng)，并提供優(yōu)秀的技術(shù)支持。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- 怎樣查看linux系統(tǒng)日志
怎樣查看linux系統(tǒng)日志
1、Linux下重要日志文件介紹
/var/log/boot.log
該文件記錄了系統(tǒng)在引導(dǎo)過(guò)程中發(fā)生的事件，就是Linux系統(tǒng)開(kāi)機(jī)自檢過(guò)程顯示的信息，如圖1所示：
圖1 /var/log/boot.log示意
/var/log/cron
該日志文件記錄crontab守護(hù)進(jìn)程crond所派生的子進(jìn)程的動(dòng)作，前面加上用戶、登錄時(shí)間和PID，以及派生出的進(jìn)程的動(dòng)作。CMD的一個(gè)動(dòng)作是cron派生出一個(gè)調(diào)度進(jìn)程的常見(jiàn)情況。REPLACE(替換)動(dòng)作記錄用戶對(duì)它的cron文件的更新，該文件列出了要周期性執(zhí)行的任務(wù)調(diào)度。RELOAD動(dòng)作在REPLACE動(dòng)作后不久發(fā)生，這意味著cron注意到一個(gè)用戶的cron文件被更新而cron需要把它重新裝入內(nèi)存。該文件可能會(huì)查到一些反常的情況。該文件的示意請(qǐng)見(jiàn)圖2：
圖2 /var/log/cron文件示意
/var/log/maillog
該日志文件記錄了每一個(gè)發(fā)送到系統(tǒng)或從系統(tǒng)發(fā)出的電子郵件的活動(dòng)。它可以用來(lái)查看用戶使用哪個(gè)系統(tǒng)發(fā)送工具或把數(shù)據(jù)發(fā)送到哪個(gè)系統(tǒng)。圖3所示是該日志文件的片段：
圖3 /var/log/maillog文件示意
該拿運(yùn)慎文件的格式是每一行包含日期、主機(jī)名、程序名，后面是包含PID或內(nèi)核標(biāo)識(shí)的方括號(hào)、一個(gè)冒號(hào)和一個(gè)空格，最后是消息。該文件有一個(gè)不足，就是被記錄的入侵企圖和成功的入侵事件，被淹沒(méi)在大量的正常進(jìn)程的記錄中。但該文件可以由/etc/syslog文件進(jìn)行定制。由/etc/syslog.conf配置文件決定系統(tǒng)如何寫(xiě)入/var/messages。
/var/log/syslog
默認(rèn)Fedora不生成該日志文件，但可以配置/etc/syslog.conf讓系統(tǒng)生成該日志文件。它和/etc/log/messages日志文件不同，它只記錄警告信息，常常是系統(tǒng)出問(wèn)題的信息，所以更應(yīng)該關(guān)注該文件。要讓系統(tǒng)生成該日志文件，在/etc/syslog.conf文件中加上：*.warning /悄核var/log/syslog 該日志文件能記錄當(dāng)用戶登錄時(shí)login記錄下的錯(cuò)誤口令、Sendmail的問(wèn)題、su命令執(zhí)行失敗等信息。該日志文件記錄最近成功登錄的事件和最后一次不成功的登錄事件，由login生成。在每次用戶登錄時(shí)被查詢，該文件是二進(jìn)制文件，需要使用lastlog命令查看，根據(jù)UID排序顯示登錄名、端口號(hào)和上次登錄時(shí)間。如果某用戶從來(lái)沒(méi)有登錄過(guò)，就顯示為”**Never logged in**”。該命令只能以root權(quán)限執(zhí)行。簡(jiǎn)單地輸入lastlog命令后就會(huì)看到類似圖4的信息：
圖4 lastlog命令的運(yùn)行結(jié)果
/var/log/wtmp
該日志文件永久記錄每個(gè)用戶登錄、注銷及系統(tǒng)的啟動(dòng)、停機(jī)的事件。因此隨著系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)間的增加，該文件的大小也會(huì)越來(lái)越大，增加的速度取決于系統(tǒng)用戶登錄的次數(shù)。該日志文件可以用來(lái)查看用戶的登錄記錄，last命令就通過(guò)訪問(wèn)這個(gè)文件獲得這些信息，并以反序從后向前顯示用戶的登錄記錄，last也能根據(jù)用戶、終端tty或時(shí)間顯示相應(yīng)的記錄。
/var/run/utmp
該日志文件記錄有關(guān)當(dāng)前登錄的每個(gè)用戶的信息。因此這個(gè)文件會(huì)隨著用戶登錄和注銷系統(tǒng)而不斷變化，它只保留當(dāng)時(shí)聯(lián)機(jī)的用戶記錄，不會(huì)為用戶保留永久的記錄。系統(tǒng)中需要查詢當(dāng)前用戶狀態(tài)的程序，如 who、w、users、finger等就需要訪問(wèn)這個(gè)文件。該日志文件并不能包括所有精確的信息，因?yàn)槟承┩话l(fā)錯(cuò)誤會(huì)終止用戶登錄會(huì)話，而系統(tǒng)沒(méi)有及時(shí)更新 utmp記錄，因此該日志文件的記錄不是百分之百值得信賴的。
以上提及的3個(gè)文件(/var/log/wtmp、/var/run/utmp、/var/log/lastlog)是日志子系統(tǒng)的關(guān)鍵文件，都記錄了用戶登錄的情況。這些文件的所有記錄都包含了時(shí)間戳。這些文件是按二進(jìn)制保存的，故不能用less、cat之類的命令直接查看這些文件，而是需要使用相關(guān)命令通過(guò)這些文件而查看。其中，utmp和wtmp文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一樣的，而lastlog文件則使用另外的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，關(guān)于它們的具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以使用man命令查詢。
每次有一個(gè)用戶登錄時(shí)，login程序在文件lastlog中查看用戶的UID。如果存在，則把用戶上次登錄、注銷時(shí)間和主機(jī)名寫(xiě)到標(biāo)準(zhǔn)輸出中，然后login程序在lastlog中記錄新的登錄時(shí)間，打開(kāi)utmp文件并插入用戶的utmp記錄。該記錄一直用到用戶登錄退出時(shí)刪除。utmp文件被各種命令使用，消敬包括who、w、users和finger。
下一步，login程序打開(kāi)文件wtmp附加用戶的utmp記錄。當(dāng)用戶登錄退出時(shí)，具有更新時(shí)間戳的同一utmp記錄附加到文件中。wtmp文件被程序last使用。
/var/log/xferlog
該日志文件記錄FTP會(huì)話，可以顯示出用戶向FTP服務(wù)器或從服務(wù)器拷貝了什么文件。該文件會(huì)顯示用戶拷貝到服務(wù)器上的用來(lái)入侵服務(wù)器的惡意程序，以及該用戶拷貝了哪些文件供他使用。
該文件的格式為：之一個(gè)域是日期和時(shí)間，第二個(gè)域是下載文件所花費(fèi)的秒數(shù)、遠(yuǎn)程系統(tǒng)名稱、文件大小、本地路徑名、傳輸類型(a：ASCII，b：二進(jìn)制)、與壓縮相關(guān)的標(biāo)志或tar，或”_”(如果沒(méi)有壓縮的話)、傳輸方向(相對(duì)于服務(wù)器而言：i代表進(jìn)，o代表出)、訪問(wèn)模式(a：匿名，g：輸入口令，r：真實(shí)用戶)、用戶名、服務(wù)名(通常是ftp)、認(rèn)證方法(l：RFC931，或0)，認(rèn)證用戶的ID或”*”。圖5是該文件的部分顯示：
圖5 /var/log/xferlog文件示意
2、Linux日志輸出查看方式
Linux下面提供了許多文本工具來(lái)查看和處理日志文件，下面給讀者提供一些比較常見(jiàn)和有用的工具。
dmesg
使用dmesg命令可以快速查看最后一次系統(tǒng)引導(dǎo)的引導(dǎo)日志。如圖6所示：
圖6 dmesg顯示結(jié)果
如上所示，通常它的內(nèi)容會(huì)很多，所以我們往往使用如下命令以分頁(yè)的方式顯示引導(dǎo)信息，如圖7所示：
# dmesg | more
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