CentOS启动后只有命令行login，如何进入图形界面？

从按下电源键到看到熟悉的登录提示,CentOS系统经历了一个复杂而有序的启动过程，这个过程的终点，也就是用户与系统交互的第一个入口——login界面，是整个系统初始化工作的最终体现，它不仅是身份验证的关口，更是系统服务、内核模块和硬件资源全部就绪的标志，理解这一界面及其背后的机制，对于系统管理和故障排查至关重要。

启动流程的漫长旅途

在login提示出现之前，CentOS已经完成了一系列底层工作，这个过程可以大致分为几个关键阶段。

BIOS/UEFI初始化，当计算机通电后，主板上的固件（BIOS或更现代的UEFI）会首先进行自检（POST），检测CPU、内存、显卡等关键硬件是否存在并正常工作，随后，它会根据预设的启动顺序，寻找引导设备，如硬盘、SSD或USB驱动器。

接下来是引导加载程序（GRUB2）的工作，BIOS/UEFI将控制权交给硬盘主引导记录（MBR）或GUID分区表（GPT）中的GRUB2（GRand Unified Bootloader version 2），GRUB2的主要任务是加载Linux内核（vmlinuz）和一个初始内存盘（initramfs）到内存中，它还会显示一个菜单，允许用户选择不同的内核版本或启动选项，这在系统调试或多系统环境中非常有用。

随后,Linux内核开始运行，内核解压并初始化自身，探测并驱动系统中的各种硬件设备，如硬盘控制器、网络接口、USB设备等，它挂载initramfs作为一个临时的根文件系统。initramfs包含了启动真实根文件系统所必需的驱动程序和工具，例如LVM、RAID或文件系统驱动（如XFS、ext4）。

当内核准备好访问真实的根文件系统后,它会执行initramfs中的/init脚本，该脚本会切换根目录（switch_root）到硬盘上的真实根文件系统，并启动系统中第一个真正意义上的进程——systemd。

systemd：现代系统的核心调度者

在CentOS 7及以后的版本中，systemd取代了传统的SysVinit，成为系统的初始化和服务管理器。systemd采用并行化启动方式，极大地加快了系统启动速度，它会根据systemd单元（Unit）文件来管理系统的各种资源，包括服务（.service）、挂载点（.mount）、设备（.device）和目标（.target）。

target是systemd中的一个重要概念，它类似于旧的运行级别（runlevel），定义了系统的一种状态，多用户模式”或“图形界面模式”。systemd会启动默认target所依赖的所有服务，最终将系统带入一个可用的状态，而login界面的出现，正是由特定target下的服务所触发的。

登录界面的两种形态

CentOS的login界面主要分为两种：字符界面和图形界面，它们由不同的服务负责，适用于不同的应用场景。

字符界面登录

这是最传统、最简洁的登录方式，在服务器环境或需要最小资源占用的场景下非常普遍，当系统启动到multi-user.target（相当于运行级别3）时，systemd会在几个虚拟终端（TTY）上启动agetty或getty服务（通常为getty@.service）。

getty服务的作用是：

• 监听指定的TTY设备（如tty1, tty2）。
• 显示/etc/issue文件中定义的系统信息（如CentOS版本、内核版本、主机名等）。
• 输出经典的登录提示：CentOS Linux 8 (Core) Kernel 5.4.x on an x86_64 hostname login:
• 等待用户输入用户名,并启动/bin/login程序进行密码验证。

验证成功后,系统会为用户启动一个Shell（通常是Bash），用户便可以通过命令行与系统交互。

图形界面登录

对于桌面用户,图形化登录提供了更友好的体验，当系统启动到graphical.target（相当于运行级别5）时，除了启动multi-user.target下的所有服务外，还会额外启动一个显示管理器（Display Manager），在默认的GNOME桌面环境中，这个管理器是GDM（GNOME Display Manager）。

GDM的功能远比getty复杂：

• 它管理X.Org Server或Wayland compositor，负责整个图形桌面的显示。
• 提供一个美观的图形登录界面,允许用户选择用户、输入密码，甚至选择不同的桌面会话（如GNOME、GNOME Classic等）。
• 处理用户身份验证,验证成功后，启动用户选择的桌面环境和会话。

下表小编总结了两种登录界面的主要区别：

特性	字符界面登录	图形界面登录
负责服务	getty@.service	gdm.service (或其他Display Manager)
系统目标	multi-user.target	graphical.target
资源占用	极低	较高
交互方式	命令行	图形用户界面 (GUI)
适用场景	服务器、嵌入式系统、开发调试	桌面工作站、个人计算机

登录之后：用户环境的构建

无论通过哪种方式登录,一旦身份验证通过，系统都会为用户构建一个专属的运行环境，这个过程包括：

1. 身份验证：login程序或GDM会查询/etc/passwd获取用户信息（如UID、主目录、默认Shell），并查询/etc/shadow来验证用户输入的密码。
2. 启动Shell：系统会为用户启动其默认的Shell程序。
3. 加载配置文件：Shell会依次读取一系列配置文件来设置环境变量、别名、路径等，对于Bash Shell，登录时会读取/etc/profile、~/.bash_profile、~/.bash_login和~/.profile。

至此,一个完整的用户会话便开始了，用户可以自由地执行命令或运行图形应用程序。

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相关问答FAQs

问题1：我的CentOS服务器启动后直接进入了字符界面，如何让它默认启动到图形界面？

解答： 这是因为系统的默认启动目标被设置为了multi-user.target，您可以通过以下命令将其更改为graphical.target，使用systemctl get-default命令查看当前默认目标，执行sudo systemctl set-default graphical.target来设置新的默认目标，下次重启系统时，它将自动进入图形登录界面，如果想在当前会话中立即切换，可以使用sudo systemctl isolate graphical.target命令。

问题2：我忘记了CentOS的root密码，如何通过单用户模式重置？

解答： 重置root密码需要重启系统并进入单用户模式，具体步骤如下：

1. 重启服务器,在GRUB2引导菜单出现时，按e键编辑选中的内核启动项。
2. 使用方向键找到以linux或linux16或linuxefi开头的那一行。
3. 在该行的末尾,添加init=/bin/bash或rd.break，推荐使用rd.break，因为它更安全。
4. 按Ctrl+x组合键启动系统，系统将进入一个临时的紧急Shell。
5. 如果使用rd.break，根文件系统会以只读方式挂载在/sysroot，需要重新挂载为可读写：mount -o remount,rw /sysroot。
6. 使用chroot /sysroot命令将根环境切换到原系统的根目录。
7. 执行passwd root命令，根据提示输入新的root密码。
8. 由于SELinux上下文可能发生变化,需要执行touch /.autorelabel来让系统在下次重启时自动重新标记文件。
9. 输入exit退出chroot环境，再输入reboot重启系统，系统重启时会进行文件重新标记，之后您就可以用新密码登录了。