一次linux启动故障记录-白红宇

一次linux启动故障记录

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发布时间：2019-06-27

本文共 7016 字，大约阅读时间需要 23 分钟。

故障背景：

在2.6.32升级内核之后，出现多台设备启动失败，失败的全部都是ssd作为系统盘的机器，bios引导之后，屏幕就黑了，没有打印。

一开是以为是mbr损坏了，所以将启动盘挂载到其他服务器上，结果发现mbr和升级之前备份的mbr是一样的，而且和升级后能正常启动的mbr也是一样的。

排查到此，没能继续跟踪，找专业的os团队同事蒙恩排查，结论记录如下：

由于使用的是grub作为引导程序，mbr中的扇区位置，找不到stage2文件。

过程：

1.把现场的boot.bak和mbr.bak拿回来搭建了环境，引导内核，引导不起来，由于虚拟机bios有里程碑打印，确定bios已经加载到mbr了。

2.确定mbr坏掉了，主要是mbr中写入的stage2文件开始扇区号错了

3.打点确定升级操作没有操作到mbr以及引导相关的几个关键文件(stage2等）

grub-install失败的原因就是现场用了这种方式写device map文件，构造个如下的device.map文件，然后用命令："grub-install /dev/sda" (sda是系统盘）

[root@XJ-Center-VS3000-4 /]# cat /boot/grub/device.map

(hd0) /dev/disk/by-id/ata-INTEL_SSDSC2BB240G4_BTWL4020041Z240NGN

原理记录：

=====

系统启动流程:MBR(/boot/grub/stage1)->/boot/grub/stage2->vmlinux MBR负责加载stage2->stage2负责加载vmlinux.

MBR /boot/grub/stage1，/boot/grub/stage2的关系如下：

stage1二进制么以办法识别文件系统，因此只能通过biso中断，读数据。

stage1二进制程序被写入MBR，stage1有几个变量通过编译器严格控制其在stage1二进制文件中的偏移量。其中一个最重要的变量是stage2在boot分区的开始扇区号,因此MBR为stage1文件+几个被安装程序修改的变量+分区表

stage2中内置了ext系列文件系统的支持，因此可以通过直接读boot分区所在的文件系统来加载vmlinux,grub.conf等。

上面结论的依据：

Stage 1 and Stage 2 have embedded variables whose locations are

well-defined, so that the installation can patch the binary file

directly without recompilation of the stages.

In Stage 1, these are defined:

`0x3E'

The version number (not GRUB's, but the installation mechanism's).

`0x40'

The boot drive. If it is 0xFF, use a drive passed by BIOS.

`0x41'

The flag for if forcing LBA.

`0x42'

The starting address of Stage 2.

`0x44'

The first sector of Stage 2.

`0x48'

The starting segment of Stage 2.

`0x1FE'

The signature (`0xAA55').

打点了升级patch中是否调用过grub一级打开stage文件结果如下，并没有发现有人调用过grub命令（grub-install也是调用了grub来安装grub的)

[root@localhost home]# ./test.stap |grep -E 'stage|grub'

open===/boot/grub/grub.conf

open===/boot/grub/sedgzxf68

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage03-connecting10.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage01-connecting11.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage03-connecting08.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage02-connecting08.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage02-connecting01.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage02-connecting11.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage01-connecting10.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage01-connecting04.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage02-connecting09.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage01-connecting01.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage02-connecting03.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage03-connecting11.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage01-connecting08.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage01-connecting07.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage03-connecting07.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage03-connecting03.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage02-connecting06.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage03-connecting05.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage01-connecting02.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage02-connecting07.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage02-connecting02.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage03-connecting01.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage01-connecting09.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage01-connecting06.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage03-connecting09.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage02-connecting05.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage01-connecting05.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage01-connecting03.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage02-connecting10.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage03-connecting06.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage02-connecting04.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage03-connecting04.png

open===/usr/share/icons/hicolor/22x22/apps/nm-stage03-connecting02.png

execve===>/sbin/grubby

open===/etc/grub.conf

open===../boot/grub/grub.conf-

execve===>/sbin/grubby

open===/etc/grub.conf

execve===>/sbin/grubby

open===/etc/grub.conf

open===/etc/sysconfig/grub