Linux系统启动过程详解

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Linux系统启动过程详解

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Linux系统的启动过程是一个复杂的过程，涉及多个阶段和组件的协同工作。其主要经过以下几个阶段：

1.BIOS/UEFI阶段

开始时，计算机的基本输入/输出系统（BIOS）或统一固件接口（UEFI）被激活。

这些固件负责执行初始硬件自检（POST）以及初始化一些基本硬件设置。

UEFI相比BIOS更加现代，支持更多功能。

2.引导加载程序阶段

BIOS/UEFI根据设置的启动设备（通常是硬盘）中的引导记录（bootloader）来加载引导加载程序。

常用的引导加载程序有GRUB（Grand Unified Bootloader）和Syslinux等。

引导加载程序的任务是加载操作系统内核。

3.内核启动阶段

引导加载程序加载Linux内核镜像（通常是vmlinuz或bzImage），将其加载到内存中并开始执行。

内核的启动包括以下步骤：

• 初始化阶段：内核初始化核心的数据结构和基本的硬件设备驱动程序，准备切换到更高级别的特权级。
• 启动调度器：内核启动调度器以开始多任务处理。此时，内核开始创建用户空间的第一个进程（通常是init进程，PID为1）。
• 挂载根文件系统：内核挂载根文件系统，这是操作系统的根目录。根文件系统可以是在内核镜像中的initramfs（初始化ram文件系统），也可以是实际的根文件系统。

4.initramfs/initrd阶段

如果使用了initramfs（initial RAM filesystem），内核会在此阶段将initramfs加载到内存中。

initramfs包含必要的文件和工具，以便在根文件系统挂载之前进行一些初始化操作，例如加载必要的驱动程序和准备根文件系统。

5.用户空间初始化

一旦根文件系统挂载，init进程（或其替代品，如systemd）会在用户空间初始化操作系统环境。

这包括启动各种系统服务、加载驱动程序、配置网络、设置用户环境等。

6.运行级别/目标

在传统的init系统中，系统可以进入不同的运行级别（也称为运行模式或运行目标），例如单用户模式、多用户模式、图形界面模式等。

每个运行级别都定义了在系统启动时需要运行的特定服务和进程。

7.系统服务启动

系统服务和守护进程（如网络服务、打印服务、时钟同步等）会在此阶段启动。

这些服务通常由init脚本或现代的init系统如systemd来管理。

8.登录管理器/显示管理器

如果系统配置为使用图形界面，登录管理器（如GDM、LightDM）将被启动，提供图形登录界面供用户登录。

用户可以在这里输入用户名和密码。

9.用户登录

一旦用户通过登录管理器成功登录，桌面环境或命令行Shell会被启动，用户可以开始在系统上进行操作。

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Linux系统启动过程详解

总的来说，Linux系统启动过程包括了硬件初始化、引导加载程序、内核启动、用户空间初始化、系统服务启动等多个阶段，最终使系统进入可操作状态。随着技术的发展，一些细节可能会有所不同，尤其是在新的引导和初始化系统出现后（如systemd）

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