简述Linux系统的开机启动顺序?

参考回答:

Linux 系统的开机启动顺序大致如下:

  1. BIOS/UEFI:计算机开机时,首先执行 BIOS 或 UEFI(现代系统)进行硬件自检,加载硬件设置并找到启动设备。
  2. 引导加载程序(Bootloader):引导程序(如 GRUB)被加载,它负责从启动设备(如硬盘或固态硬盘)加载操作系统内核。
  3. 操作系统内核:内核被加载并初始化系统硬件,挂载根文件系统,并初始化设备驱动。
  4. 初始化进程(init):内核加载完成后,启动系统的第一个进程 init。该进程负责初始化用户空间。
  5. init 系统管理器(Systemd、Upstart 或 SysVinit)init 启动并根据配置文件(如 /etc/inittab)加载不同的系统服务。
  6. 系统服务启动:根据运行级别(runlevel)配置,系统服务(如网络服务、图形界面等)按顺序启动。

详细讲解与拓展:

  1. BIOS/UEFI
    • BIOS(基本输入输出系统)是老式计算机的启动固件,UEFI(统一可扩展固件接口)是现代计算机的启动固件。它们负责启动计算机并初始化硬件,比如 CPU、内存、硬盘等。
    • 它们还负责查找启动设备,通常是硬盘、光盘、USB 等。找到启动设备后,BIOS/UEFI 会加载启动引导程序(Bootloader)。
  2. 引导加载程序(Bootloader)
    • 引导加载程序如 GRUB(Grand Unified Bootloader)负责从硬盘加载操作系统内核。GRUB 提供了一个菜单界面,用户可以选择启动不同的操作系统或内核版本。
    • GRUB 在加载内核时,会将内核映像和相关的启动参数(如 root 文件系统的位置、启动模式等)传递给内核。
  3. 操作系统内核
    • 内核被加载到内存中后,它会进行硬件的初始化,包括 CPU、内存、存储设备、网络设备等。然后,它挂载根文件系统,准备好用户空间的初始化。
    • 内核还会启动初始进程 /sbin/init,这个进程是所有用户空间进程的祖先进程。
  4. 初始化进程(init)
    • init 是第一个用户空间进程,它的 PID(进程 ID)是 1。init 根据配置文件(如 /etc/inittab)来决定系统进入哪个运行级别(runlevel),并启动对应的服务。
    • 在现代 Linux 系统中,init 进程通常由 systemdUpstart 代替,这些初始化系统提供了更强大的功能和并发处理能力。
  5. init 系统管理器
    • systemd(在多数现代 Linux 发行版中使用)是一个初始化系统管理器,它负责并行启动服务,减少启动时间。systemd 通过 .service 单元文件定义了各种服务,并确保它们按正确的顺序启动。
    • 在一些老旧的 Linux 系统中,SysVinit 是默认的初始化系统,它通过 /etc/init.d/ 目录下的脚本来启动和停止服务。
  6. 系统服务启动
    • 根据设置的运行级别(runlevel),系统将启动各种服务。每个运行级别代表系统的不同状态(如多用户模式、图形界面模式等)。
    • 例如,运行级别 3 通常表示多用户模式(没有图形界面),而运行级别 5 则表示多用户模式加图形界面。systemdSysVinit 会根据配置来启动相应的服务,如网络、SSH、X 服务器等。

总结
Linux 的开机启动顺序从 BIOS/UEFI 开始,经过引导加载程序加载内核,接着内核初始化硬件和启动 init 进程,再由 initsystemd 启动系统服务,最终完成整个系统的启动过程。

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