Новые технологии
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд

Single mode linux

Single User Mode Definition

Single user mode, also referred to as maintenance mode and runlevel 1, is a mode of operation of a computer running Linux or another Unix-like operating system that provides as few services as possible and only minimal functionality. It is useful for booting (i.e., starting) a computer whose operating system has been damaged and is not capable of normal operation and for performing some diagnostic and repair tasks.

Unix-like operating systems are normally operated in multi-user mode, which not only allows multiple users to log in and use the system simultaneously, but also allows the full range of system services, including network connections and the X Window System, which provides a GUI (graphical user interface).

A runlevel is any of several operating states of a computer, each allowing the operation of a different set of services. By default Linux boots into either runlevel 3 or runlevel 5, both of which are multi-user modes. The former permits the system to run all services except for a GUI; the latter allows all services including the GUI 1 .

Among the administrative tasks for which single user mode is useful is using fsck to repair corrupted filesystems, such as /usr, which is often a separate partition (i.e., a logically independent section of a hard disk drive). Such repair should only be performed on unmounted (i.e., not logically attached to the system) filesystems, and it is easy to unmount filesystems in single user mode because of its minimal functionality and consequent need for only a few basic filesystems such as /bin and /sbin, which contain diagnostic and repair programs.

Another use of single user mode is the situation in which a computer will boot up but will not allow the user to log in after the booting process has been completed. One reason that this can occur is that an incorrect password is being used. Once in single user mode, it is fairly easy to change the password and reboot the system to normal operation.

It is possible to switch into single user mode both on a running system and by booting directly into it. For example, with regard to the former, it can be accomplished by the root (i.e., administrative) user by using the telinit command with the number 1 (for runlevel 1) as an argument (i.e., input) as follows:

The ability to boot a computer into single user mode can be a major security hole, as it will give intruders immediate root access. Thus, it is important to configure the system to require a password for such operations.

Single user mode is just one of several modes of logging into a damaged system. The others are automatic rescue mode, read-only rescue mode and manual rescue mode.

1 For example, using the ps command (with its -a, -u and -x options) on a typical Red Hat system, it was found that the number of processes (i.e., instances of running programs) in single user mode was 21, as compared with 53 in runlevel 3 and 75 in runlevel 5.

Created June 16, 2006.
Copyright © 2006 The Linux Information Project. All Rights Reserved.

How to Boot into Single User Mode in CentOS/RHEL 7

by Aaron Kili | Published: August 17, 2017 | Last Updated: August 8, 2017

Single User Mode (sometimes known as Maintenance Mode) is a mode in Unix-like operating systems such as Linux operate, where a handful of services are started at system boot for basic functionality to enable a single superuser perform certain critical tasks.

It is runlevel 1 under system SysV init, and or in systemd. Importantly, the services, if any, started at this runlevel/target varies by distribution. It’s generally useful for maintenance or emergency repairs (since it doesn’t offer any network services at all), when a computer is not capable of normal operations.

Some of the low-level repairs include running such as fsck of damaged disk partitions, reset root password if you have lost it, fix “failed to mount /etc/fstab” error – just to mention the most critical of them. And also when the system fails to boot normally.

In this tutorial, we will describe how to boot into single user mode on CentOS 7. Note that practically this will help you enter the emergency mode and access an emergency shell.

How to Boot into Single User Mode

1. First restart your CentOS 7 machine, once boot process starts, wait for the GRUB boot menu to appear as shown in the screen shot below.

CentOS 7 Grub Menu

2. Next, select your Kernel version from the grub menu item and press e key to edit the first boot option. Now use the Down arrow key to find the kernel line (starts with “linux16“), then change the argument ro to rw init=/sysroot/bin/sh as shown in the screen shot below.

Edit Grub Boot Options

3. Once you have finished the task in the previous step, press Ctrl-X or F10 to boot into single user mode (access an emergency shell).

Читать еще:  Astra linux net core

CentOS 7 Emergency Shell

4. Now mount root (/) filesystem using the following command.

At this point, you can perform all the necessary low-level system maintenance tasks. Once you are done, reboot the system using this command.

You may also liked to read following articles.

Lastly, the single user mode or maintenance mode is not password-protected by default, so any one with malicious intend and physical access to your computer can enter the emergency mode and “destroy” your system.

Системное администрирование и мониторинг Linux/Windows серверов и видео CDN

Статьи по настройке и администрированию Windows/Linux систем

  • Полезное
    • Карта сайта
    • Мой сайт-визитка
  • Рубрики
    • Linux
      • VoIP
      • Безопасность
      • Видеопотоки
      • Системы виртуализации
      • Системы мониторинга
    • Windows
    • Интересное
    • Сеть и Интернет
  • Мета
    • Войти
    • RSS Feed

Процесс загрузки Linux

Хотел бы навести краткое описание уровней загрузки (runlevels) в Linux. А именно на уровнях загрузки дистрибутива Ubuntu. Но для начала пройдемся по самому процессу загрузки системы.


Первым делом подгружаеться BIOS, который выполняет базовое тестирование при включении питания POST(power-on self test), т.е. проверка всех подключенных аппаратных средств. Потом выполняется нумерация и инициализации локальных устройств. После этих действий BIOS передает управление MBR.
В современных системах на смену BIOS пришел UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Это программный интерфейс, который работает между операционной системой и прошивкой платформы, что позволяет заменить BIOS. Он же в свою очередь использует GPT (GUID Partition Table) вместо таблиц MBR. Если размер диска превышает 2.2 TB, то без GPT уже не обойтись, потому что MBR поддерживает диски только до 2-х терабайтов.


Типичная загрузка системы производиться HDD, на котором в MBR содержится первичный начальный загрузчик. MBR представляет собой сектор размером 512 байт, который располагается в первом секторе диска (сектор 1 цилиндра 0, головка 0). Для просмотра содержимого MBR используйте следующую команду:

Первые 446 байт представляют собой собственно первичный загрузчик, который содержит как программный код, так и текст сообщений об ошибках. Следующие 64 байта представляют собой таблицу разделов, которая содержит запись для каждого из четырех разделов диска (по 16 байт каждая). В конце MBR располагаются два байта, которые носят название «магического числа» (0xAA55). Это магическое число служит для целей проверки MBR.
Диски, использующие GPT, в нулевом секторе по-прежнему могут содержать обычную главную загрузочную запись (MBR), используемую для загрузки с этого диска операционной системы в том случае, если компьютер не соответствует спецификации UEFI.
Независимо от того, используется ли на вашем компьютере устаревшая система BIOS или новый интерфейс EFI, таблица разделов GPT позволяет устранить множество ограничений, связанных с главной загрузочной записью:

  • GPT работает исключительно с адресацией LBA, поэтому можно забыть обо всех проблемах, связанных с адресацией CHS.
  • Дисковые указатели имеют размер в 64 бита; это означает, что GPT может работать с дисками емкостью вплоть до 512 x 264 байтов (8 зебибайтов, или 8.6 миллиардов ТиБ) при размере сектора 512 байтов.
  • Структуры данных GPT хранятся на диске в двух местах: в начале и в конце диска. Это повышает шансы на успешное восстановление данных после аппаратных сбоев или обнаружении сбойных секторов.
  • Для критически важных структур данных вычисляются циклические значения проверок избыточности, что повышает шансы на обнаружение поврежденных данных.
  • GPT хранит все разделы в единой таблице разделов (которая резервируется), поэтому нет необходимости использовать расширенные или логические разделы. По умолчанию можно создать 128 разделов, но размер таблицы разделов можно изменять, если это поддерживается программным обеспечением для работы с разделами.
  • MBR использует для идентификации раздела однобайтовый код с типом раздела, однако GPT использует для этого 16-байтовый глобальный уникальный идентификатор (GUID). Это снижает вероятность коллизий, связанных с типом разделов.
  • GPT позволяет использовать удобочитаемые имена разделов. Это поле можно использовать для присвоения в Linux® имен разделам /home, /usr, /var, а также другим разделам для их быстрой идентификации при работе с программным обеспечением.

После первичного загрузчика (MBR/GPT) подгружается GRUB (GRand Unified Bootloader), который уже понимает что такое файловая система и может показать показать список имеющихся ядер (которые определяются в /etc/grub.conf, с поддержкой мягких ссылок из /boot/grub/menu.lst и/boot/grub/grub.cfg). К примеру типичное меню с grub.cfg:

Здесь указываться образ временной файловой системы initrd.img и образ ядра vmlinuz, которому передается следующий этап загрузки.

После того как образ ядра оказывается в памяти и ему передается управление от загрузчика 2-й ступени. Если имеется образ начального RAM-диска (initrd), то программа также перемещает его в память и помечает для дальнейшего использования, а затем вызывает само ядро, после чего начинается загрузка ядра. Просмотр содержимого начального RAM-диска и способы его редактирование можете посмотреть здесь Пример:

initrd используется самим ядром в качестве временной корневой файловой системы, пока kernel не загрузится в реальную примонтированную файловую систему. Этот временный диск также содержит необходимые для загрузки драйверы, позволяющие получить доступ к разделам дисков и другому оборудованию. Создать свое примитивное ядро можно по этой инструкции.

После загрузки и инициализации ядра запускается первое приложение в пространстве пользователя /sbin/init, которое обращается к файлу /etc/inittab (или /etc/init/rc-sysinit.conf) для того, чтобы определить уровень выполнения (run level).
Есть следующие уровни выполнения:

  • 0 — выполняются действия по выключению системы.
  • 1 — однопользовательский режим (single user mode). Предназначен для различных административных действий по восстановлению системы. По своему смыслу аналогичен Safe Mode Windows, но полностью его не повторяет. На этом уровне выполнения система полностью сконфигурирована, но не запущен ни один сервис, а из пользователей может работать только один root.
  • 2 — не используется, но сконфигурирован как уровень выполнения 3. В RedHat и SuSE Linux сконфигурирован как уровень выполнения 3, но без поддержки сетевых файловых систем. В Ubuntu и Debian используется как многопользовательский режим.
  • 3 — многопользовательский режим (multiuser mode). Нормальный режим работы сервера.
  • 4 — В Slackware Linux используется для графического входа в систему. В RedHat и SuSE Linux не сконфигурирован.
  • 5 — В RedHat и SuSE Linux используется для графического входа в систему. В Slackware Linux не сконфигурирован.
  • 6 — выполняются действия по перезагрузке системы.
Читать еще:  Установка visual studio linux

Посмотреть текущий уровень исполнения и задать дефотлный:

Так же можно на прямую вписать в grub.cfg.


Для каждого вышеперечисленного уровня выполнения в Ubuntu есть своя папка со скриптами:

Когда загружается система — программа init смотрит на уровень выполнения заданный по дефолту и лезет в соответствующею папку со скриптами. В каждой из папок rc*.d есть набор скриптов:

Скриптам, которые начинаются на S (startup) передается параметр start.
Скриптам, которые начинаются на K (kill) передается параметр stop.
Для наглядного примера, добавим свой скрипт начальной загрузки.

Здесь мы добавили добавили скрипт с стандартными опциями (status|start|stop|restart). При вызове одной из них — мы записываем вывод с указанием времени в файл /home/alex/testappfile чтобы узнать очередность запуска скриптов. Далее нам нужно добавить запуск скрипта на стандартных уровнях выполнения.

Теперь перезагружаем систему и потом смотрим в файл testappfile.

Настройка загрузчика Grub

Загрузчик системы выполняет очень важную функцию. Он позволяет выбрать какую операционную систему стоит загружать, также инициализирует параметры ядра Linux и подготавливает его к загрузке. В большинстве дистрибутивов Linux используется загрузчик Grub. Он поддерживает все необходимые функции, в том числе и UEFI, а также очень настраиваемый.

В одной из предыдущих статей мы рассматривали установку загрузчика Grub в Linux. В этой же будет будет продолжена тема и более детально рассмотрена настройка загрузчика Grub. Мы рассмотрим как графическую настройку с помощью Grub Customizer, так и более сложный, но более гибкий вариант с помощью ручного редактирования конфигурационных файлов.

Настройка Grub с помощью Grub Customizer

Это самый легкий путь конфигурации загрузчика. Графическая программа настройки Grub Customizer позволяет настроить все основные параметры загрузчика, например, фоновое изображение, шрифт, порядок пунктов загрузки, параметры ядра и многое другое. Все это делается в пару кликов.

Программа доступна в официальных репозиториях большинства дистрибутивов, и вы можете ее оттуда легко установить. Для установки в Ubuntu выполните:

sudo apt install grub-customizer

В Fedora, Red Hat и CentOS команда будет немного отличаться:

sudo yum install grub-customizer

После завершения установки вы можете запустить программу из главного меню или в терминале:

Перед тем, как программа запустится, вам нужно будет ввести пароль потому что для ее работы нужны права администратора:

Главное меню загрузится через несколько десятков секунд. Программе нужно время, чтобы собрать список операционных систем, установленных на компьютере:

В контекстном меню для каждого пункта вы можете переместить его вверх или вниз, переименовать или отредактировать его конфигурацию. С конфигурацией мы будем разбираться в другой части статьи, а первые два пункта могут быть очень полезны:

На вкладке Основные настройки вы можете выбрать пункт, который нужно загружать по умолчанию, время на протяжении которого будет показываться меню, а также параметры ядра для каждого пункта по умолчанию.

Последняя вкладка позволяет настроить внешний вид, тут вы можете выбрать одну из доступных тем, установить разрешение, или же задать пользовательские параметры цвета, шрифтов и фоновый рисунок:

Кроме того, нажав кнопку дополнительные параметры, вы можете настроить значения переменных /etc/default/grub, которые мы рассмотрим подробнее ниже.

Когда настройка Grub Customizer будет завершена просто нажмите кнопку Сохранить, чтобы применить все изменения.

Видео, где показана настройка GNU Grub в Linux с помощью Grub Customizer:

Но это все слишком просто и позволяет сделать только базовые вещи, если же нужна более тонкая настройка загрузчика Grub, придется разбираться с ручной настройкой конфигурационных файлов. Это мы и будем рассматривать ниже.

Настройка Grub через конфигурационные файлы

Сразу нужно сказать, что существует два способа настройки Grub Ubuntu, через конфигурационные файлы. Первый — через конфигурационный файл утилиты grub-mkconfig, который позволяет задать общие параметры для загрузчика и ручное редактирование /boot/grub/grub.cfg.

Первый — рекомендованный, и с помощью него можно настроить большинство параметров, в этом случае настройки не собьются, когда вы обновите ядро или загрузчик. Второй вариант еще более гибкий, но после любого обновления вы потеряете свои настройки. Так что то что можно настроить через /etc/default/grub настраиваем через него, все остальное — через /boot/grub/grub.cfg. Сначала рассмотрим первый вариант.

Настройка Grub через /etc/default/grub

Как я уже сказал, настройка загрузчика через файл /etc/default/grub, на основе которого будет автоматически создан /boot/grub/grub.cfg более желательна. Давайте рассмотрим параметры, которые вы можете здесь настроить.

  • GRUB_DEFAULT — указывает какой пункт нужно загружать по умолчанию. Может быть указан номер, или полное название или же строка saved, которая значит, что нужно загрузить пункт, указанный с помощью grub-reboot;
  • GRUB_SAVEDEFAULT — загружать последнюю использованную запись по умолчанию;
  • GRUB_HIDDEN_TIMEOUT — сколько секунд ждать перед тем, как вывести меню;
  • GRUB_HIDDEN_TIMEOUT_QUIET — если установлено true, то меню не будет показано;
  • GRUB_TIMEOUT — сколько секунд будет показано меню;
  • GRUB_CMDLINE_LINUX — добавить опции ядра для всех ядер, как обычных, так и режима восстановления;
  • GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT — добавить опции ядра только для обычных ядер;
  • GRUB_CMDLINE_LINUX_RECOVERY — опции ядра, только для режима восстановления;
  • GRUB_BADRAM — указать адреса оперативной памяти, которые не нужно использовать;
  • GRUB_TERMINAL — модуль терминала для Grub. Можно использовать console, только для текстового режима или gfxterm с поддержкой графики;
  • GRUB_GFXMODE — разрешение экрана в Grub, лучшие использовать auto, чтобы система выбрала сама то что ей нужно.
  • GRUB_DISABLE_RECOVERY — не включать в меню пункты восстановления;
  • GRUB_DISABLE_OS_PROBER — не искать другие операционные системы;
  • GRUB_BACKGROUND — адрес картинки для фона, должна находиться в той же папке что и файлы grub;
  • GRUB_THEME — устанавливает тему Grub.
Читать еще:  Open c linux

Например, можно использовать такую конфигурацию:

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT=»resume=/dev/sda7 splash=silent quiet»

Но как вы могли понять, этим способом вы не можете настроить порядок пунктов загрузки, а также некоторые другие параметры, поэтому давайте рассмотрим настройку непосредственно конфигурационного файла Grub.

Настройка Grub через /boot/grub/grub.cfg

Файл /etc/boot/grub/grub.cfg управляет непосредственно работой загрузчика, здесь указаны все его параметры и настройки, а также сформировано меню. Поэтому, изменяя этот файл, мы можем настроить Grub как угодно. Сначала попытаемся разобраться с синтаксисом файла. Он очень напоминает синтаксис bash и состоит из нескольких команд, которые что-то делают, загружают и настраивают.

Команды могут быть объединены в функции или блоки с помощью инструкций if else, синтаксис которых аналогичен bash. Рассмотрим основные из этих команд:

  • load_env — загрузить переменные окружения из файла;
  • set — установить значение переменной окружения. Используется как set имя_переменной=значение;
  • insmod — загрузить модуль из папки с модулями Grub;
  • linux — загружает ядро Linux;
  • initrd — подготавливает образ initrd для загрузки ядра;
  • boot — пытается загрузить систему;
  • chainloader — запускает загрузчик из другого раздела;
  • search — установить значение переменной выполнив поиск по заданным параметрам, например, может найти диск по его UUID или метке;
  • menuentry — позволяет создать пункт меню;

Это все команды, которые вам понадобятся. Но две последние нужно рассмотреть подробнее, так как они будут использоваться чаще всего.

Команда search используется для поиска дисков и имеет такой синтаксис:

$ search опции_поиска —set=имя_переменной —hint приметы_устройства основной_параметр

  • Опции поиска задают по какому критерию нужно искать, например, —fs-uuid — искать по UUID, —label — по метке, —no-floppy — не искать в схемных носителях.
  • Приметы устройства дают программе дополнительные подсказки для более быстрого поиска;
  • Основной параметр — значение, по которому будем выполнять поиск.

Например, команда может выглядеть вот так:

search —no-floppy —fs-uuid —set=root —hint-bios=hd0,msdos5 —hint-efi=hd0,msdos5 —hint=’hd0,msdos5′ c52ca066-e48f-4df2-bc7e-4d885a354090

Вторая команда, которая нам очень понадобится, это menuentry. Она используется для создания пунктов меню, с помощью которых будут загружаться операционные системы и дистрибутивы linux. Синтаксис этой команды такой:

menuentry имя_пункта <
команды установки переменных окружения
загрузка модулей
linux файл_ядра параметры_ядра
initrd файл_initrd

Обычно, для нормальной загрузки операционной системы сначала необходимо установить корневой раздел, для этого, возможно, нужно загрузить некоторые модули, дальше нужно запустить ядро с нужными параметрами и добавить образ initrd если это требуется. Самый простой пример пункта меню:

menuentry «Ubuntu» <
set root=(hd0,1)
linux /casper/vmlinuz boot=casper noeject noprompt splash
initrd /casper/initrd.lz

Теперь давайте попробуем собрать всю информацию воедино и создадим самый просто конфигурационный файл для Grub вручную:

# Время показа меню 5 секунд

# Установим разрешение экрана и укажем что это же разрешение нужно сохранять для ядра:

set gfxmode=»1280×800″
set gfxpayload=keep

# Загрузим необходимые модули для работы видео режима, нужно для использования фоновой картинки

insmod vbe
insmod gfxterm
terminal_output gfxterm

# Установка шрифта с поддержкой Unicode:

font «/boot/grub2/fonts/unicode.pf2»
loadfont unicode

# Загрузим модуль работы с jpeg и зададим фоновый рисунок:

insmod jpeg
background_image «/boot/fon.jpg»

# Установим переменные окружения для настройки цвета меню:

set menu_color_normal=red/black
set menu_color_highlight=yellow/black
set color_normal=yellow/black

# Пункт меню для нашей операционной системы:

menuentry «Ubuntu» <
linux /casper/vmlinuz boot=casper noeject noprompt splash
initrd /casper/initrd.lz

menuentry «OpenSUSE» <
insmod gzio
insmod part_msdos
insmod ext2
set root=’hd0,msdos5′
linux /boot/vmlinuz-4.1.31-30-default root=UUID=c52ca066-e48f-4df2-bc7e-4d885a354090 resume=/dev/sda7 splash=silent quiet showopts
initrd /boot/initrd-4.1.31-30-default

Теперь, когда вы знаете как примерно выглядит конфигурационный файл Grub, вы сможете разобраться с файлом, созданным автоматически. Пункты меню выводятся по порядку, поэтому чтобы поменять их местами будет достаточно поменять местами команды в файле. Программа настройки Grub — это хорошо, но также важно понимать как все работает на низком уровне.


Настройка grub может показаться довольно сложной вещью, но если разобраться, то все вполне выполнимо. В этой статье мы рассмотрели несколько способов настройки загрузчика, для различных ситуаций, и я думаю, теперь у вас не возникнет проблем с этой программой. Если у вас остались вопросы, спрашивайте в комментариях!

Ссылка на основную публикацию