Linux 系統故障排查和解決方法
Linux系統在啟動過程中會出現一些故障，導致系統無法正常啟動，我在這裏寫了幾個應用單用户模式、GRUB命令操作、Linux救援模式的故障修復案例幫助大家瞭解此類問題的解決。
(一)單用户模式
Linux系統提供了單用户模式(類似Windows安全模式)，可以在最小環境中進行系統維護。在單用户模式(運行級別1)中，Linux引導進入根shell，網絡被禁用，只有少數進程運行。單用户模式可以用來修改文件系統損壞、還原配置文件、移動用户數據等。
以下列舉了幾個單用户模式修復系統故障的典型案例：
案例一：root密碼忘記
在單用户模式中，Linux不需要root密碼(Red Hat系統不需要root密碼，但SuSe則需要，不同Linux系統稍有差別，本文以Fedora Core 6為例講解)，這使更改root密碼非常容易。瞭解當系統引導進入多用户模式失敗時，如何進入單用户模式，非常重要。
1、 在系統啟動過程中，會出現開始界面，按任意鍵，進入GRUB菜單選項。(若希望以後無此提示，直接進入GRUB菜單選項，刪除配置文件中“hiddenmenu”項即可。)
2、 按“e”鍵編輯GRUB引導菜單選項，按“e”鍵後的GRUB屏幕。通過箭頭鍵下移到kernel行，並按“e”鍵，
3、在尾行光標處添加single，按回車鍵返回前一個屏幕，按“b”鍵進行引導，則系統自動進入單用户模式，如果要改變root密碼，則執行命令：sh-3.1# passwd root
更改成功後，執行命令exit退出重啟即可。
大家可以在單用户模式中去糾正阻止系統正常啟動的很多問題，比如：
1、 禁用可能中止系統運行的服務如禁用Samba服務，則執行：sh-3.1# chkconfig smb off下次系統引導就不會啟動Samba服務了。
2、 更改系統缺省運行級如果X Window無法啟動或者出現故障，可以編輯/etc/inittab文件，採用文本方式登錄，更改initdefault引導級別為3：id：3：initdefault：
案例二：硬盤扇區錯亂
在啟動過程中最容易遇到的問題就是硬盤可能有壞道或扇區錯亂(數據損壞)的情況，這種情況多由於異常斷電、不正常關機導致。
此種問題發生，在系統啟動的時候，屏幕會顯示：
Press root password or ctrl+D：
此時輸入root密碼系統自動進入單用户模式，輸入：
fsck -y /dev/hda6
(fsck為文件系統檢測修復命令，“-y”設定檢測到錯誤自動修復，/dev/hda6為發生錯誤的硬盤分區，請依據具體情況更改此參數)
系統修復完成後，用命令“reboot”重新啟動即可。
案例三、GRUB選項設置錯誤
“Error 15”顯示系統無法找到中指定的內核。
GRUB引導錯誤信息，我們觀察發現因為打字錯誤，內核文件的“vmlinuz”打成了“vmlinux”，所以系統無法找到內核的可執行文件。
我們可以按任意鍵回到GRUB編輯界面，修改此錯誤，回車保存後按“b”鍵即可正常引導，當然不要忘記進入系統後修改文件中此處錯誤。
這是很多初學Linux的用户在修改GRUB設置時很容易犯的錯誤，出現此黑屏提示時注意觀察報錯信息，即可針對性修復。
(二)GRUB引導故障排除
我發現有時Linux啟動後會直接進入GRUB命令行界面(只有“grub>”提示符)，此時很多用户就選擇了重新安裝GRUB甚至重新安裝系統。
其實一般而言此故障的原因最常見的有兩個：
一是GRUB配置文件中選項設置錯誤;
二是GRUB配置文件丟失(還有少數原因，如內核文件或鏡像文件損壞、丟失，/boot目錄誤刪除等)
如果是第一種情況，可以首先通過GRUB命令引導系統後修復;若是第二種情況，則要使用Linux救援模式修復了(本文後續有描述)。
首先，我們需要了解GRUB啟動系統的引導過程，文件中主要的配置選項如下：
(注意，GRUB配置文件為/boot/grub/， /etc/只是此文件的軟鏈接)
title Fedora Core (6)
root (hd0，0)
kernel /boot/6 ro root=LABEL=/ rhgb quiet initrd /boot/
其中：
“title”段指定了GRUB引導的系統：
“root”段指定了/boot分區所在的位置：
“kernel”段指定了內核文件所在位置，內核加載時權限屬性為只讀(“ro”)以及指定根分區所在位置(root=LABEL=/);
“initrd”指定了鏡像文件所在位置。
所以GRUB在引導時順序為首先加載/boot分區，然後依次載入內核與鏡像文件。
案例
“title Fedora Core (6)”段被誤刪除
此時，系統啟動後會自動進入“GRUB>”命令行，為排除故障我們可以依次做如下操作：
1、查找/boot/grub/文件所在分區GRUB> find /boot/grub/(hd0，0)
2、查看文件錯誤GRUB>cat (hd0，0)/boot/grub/建議系統安裝設置好後，要將文件備份，如果有備份文件如，則此時可以查看備份文件，與當前文件比較，發現錯誤：GRUB>cat (hd0，0)/boot/grub/
3、確認錯誤後，先通過命令行方式完成GRUB引導，進入系統後再行修復文件錯誤：
1)指定/boot分區root (hd0，0)
2)指定內核加載kernel /boot/6 ro root=LABEL=/ rhgb quiet
3)指定鏡像文件所在位置initrd /boot/
提示：GRUB支持tab鍵命令補全功能
4、從/boot分區啟動boot (hd0，0)
命令行模式可以在GRUB菜單模式中通過按“c”鍵調用，也可以用於測試新編譯的內核(設置kernel、initrd引導新內核及鏡像文件)。增加對GRUB引導以及Linux系統引導知識的瞭解將對此類故障排除大有幫助。
(三)Linux救援模式應用
當系統連單用户模式都無法進入時或出現GRUB命令行也不能解決的引導問題，我們就需要使用Linux救援模式來進行故障排除了。
步驟如下：
1、將Linux安裝光盤(如果使用CD光盤，則放入第一張引導光盤)放入光驅，設置固件CMOS/BIOS為光盤引導，當Linux安裝畫面出現後，在“boot：”提示符後輸入“linux rescue”回車進入救援模式。(想了解救援模式詳細信息，還可以按F5鍵查看)
2、系統會檢測硬件，引導光盤上的Linux環境，依次提示你選擇救援模式下使用的語言(建議選擇默認的英文即可，根據筆者測試，部分Linux系統選擇中文會出現亂碼);鍵盤設置用默認的“us”就好;網絡設置可以根據需要，大部分故障修復不需要網絡連接，可不進行此項設置，選擇“No”。
3、接下來系統將試圖查找根分區，出現掛載提示，設置默認在救援模式，硬盤的根分區將掛載到光盤Linux環境的/mnt/sysimage目錄下，默認選項“continue”表示掛載權限為讀寫：“Read-only”為只讀，如果出現檢測失敗可以選擇“skip”跳過。此處，因為要對系統進行修復，所以需要有讀寫權限，一般選擇默認選項“continue”。
進入下一步後，系統提示執行“chroot /mnt/sysimage”命令，可以將根目錄掛載到我們硬盤系統的根目錄中去。
案例一：雙系統啟動修復
當我們安裝雙系統環境，先安裝Linux再安裝Windows;或者已經安裝好雙系統環境的Windows損壞，在重新安裝Windows後，保存 GRUB的MBR(Master Boot Record，主引導記錄)會被Windows系統的自舉程序NTLDR所覆蓋，造成Linux系統無法引導。
1、如果要恢復雙系統引導，首先用上述方法進入救援模式，執行chroot命令如下：sh-3.1# chroot /mnt/sysimage
2、將根目錄切換到硬盤系統的根目錄中，然後執行grub-install命令重新安裝GRUB：sh-3.1# grub-install /dev/hda“/dev/hda”為硬盤名稱，如使用SCSI硬盤或Linux安裝在第二塊IDE硬盤，此項設置要做相應調整。
3、然後依次執行exit命令，退出chroot模式及救援模式(執行兩次exit命令)：sh-3.1# exit系統重啟後，將恢復GRUB引導的雙系統啟動。
案例二：系統配置文件丟失修復
系統在引導期間，很重要的一個過程就是init進程讀取其配置文件/etc/inittab，啟動系統基本服務程序及默認運行級別的服務程序完成系統引導，如果/etc/inittab誤刪除或修改錯誤，Linux將無法正常啟動。此時，只有通過救援模式才可以解決此類問題。
/etc/inittab文件丟失引導錯誤示例
1、有備份文件的恢復辦法進入救援模式，執行chroot命令後，如果有此文件的備份(強烈建議系統中的`重要數據目錄，如/etc、/boot等要進行備份)，直接將備份文件拷貝回去，退出重啟即可。
如果是配置文件修改錯誤，如比較典型的/boot/grub/及/etc/passwd的文件修改錯誤，也可以直接修正恢復。
假設有備份文件/etc/，則在救援模式下執行：sh-3.1# chroot /mnt/sysimage sh-3.1# cp /etc/ /etc/inittab
2、沒有備份文件的恢復辦法如果一些配置文件丟失或軟件誤刪除，且無備份，可以通過重新安裝軟件包來恢復。
首先查找到/etc/inittab屬於哪一個RPM包(即便文件丟失，因為存在RPM數據庫，一樣可以查找到結果)：
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
掛載存放RPM包的安裝光盤(在救援模式下，光盤通常掛載在/mnt/source目錄下)：
sh-3.1# mount /dev/hdc /mnt/source
Fedora系統的RPM包存放在光盤Fedora/RPMS目錄下，其他Linux存放位置大同小異，我在這裏不一一列舉;
另外，因為要修復的硬盤系統的根目錄在/mnt/sysimage下，需要使用——root選項指定其位置。
覆蓋安裝/etc/inittab文件所在的RPM包：
sh-3.1# rpm -ivh ——replacepkgs ——root /mnt/sysimage /mnt/source/Fedora/RPMS/
其中的rpm命令選項“——replacepkgs”表示覆蓋安裝，執行完成後，即已經恢復了此文件。
如果想只提取RPM包中的/etc/inittab文件進行恢復，可以在進入救援模式後，執行命令：
sh-3.1# rpm2cpio /mnt/source/Fedora/RPMS/ | cpio -idv ./etc/inittab sh-3.1# cp etc/inittab /mnt/sysimage/etc
注意此命令執行時不能將文件直接恢復至/etc目錄，只能提取到當前目錄下，且恢復的文件名稱所在路徑要寫完整的絕對路徑。提取文件成功後，將其複製到根分區所在的/mnt/sysimage目錄下相應位置即可。
救援模式是維護Linux的有力武器，本文以上述兩個例子講解了它的應用方法，希望能夠給讀者一點啟示。解決Linux系統啟動的故障，必須充分理解Linux的引導過程，才能夠對故障進行有效的判斷和處理。
