Linux 系统启动流程是理解系统工作原理的重要知识，掌握启动流程有助于故障排查和系统优化。
BIOS/UEFI 启动阶段：
- BIOS（Basic Input/Output System）：
- 传统固件接口
- 执行 POST（Power-On Self-Test）自检
- 检测硬件设备
- 查找可启动设备
- 加载 MBR（Master Boot Record）
- UEFI（Unified Extensible Firmware Interface）：
- 现代固件接口
- 支持 GPT 分区表
- 启动速度更快
- 支持安全启动
- 加载 EFI 应用程序
引导加载程序阶段：
- GRUB（Grand Unified Bootloader）：
- 最常用的 Linux 引导加载程序
- 支持 GRUB Legacy（0.97）和 GRUB 2
- 配置文件：/boot/grub/grub.cfg（GRUB 2）、/boot/grub/menu.lst（GRUB Legacy）
- 支持 Linux、Windows 等多系统引导
- 提供命令行界面进行故障恢复
- LILO（Linux Loader）：
- 传统的 Linux 引导加载程序
- 配置文件：/etc/lilo.conf
- 已被 GRUB 取代
- systemd-boot：
- 简单的 UEFI 引导加载程序
- 配置文件：/boot/loader/entries/*.conf
- 适合简单的启动场景
内核加载阶段：
- 加载内核镜像：/boot/vmlinuz-*
- 加载 initramfs（初始 RAM 文件系统）：/boot/initrd.img-*
- 内核解压缩并初始化
- 检测和初始化硬件设备
- 挂载根文件系统
- 启动 init 进程（PID 1）
init 进程阶段：
- SysVinit（传统 init 系统）：
- 配置文件：/etc/inittab
- 运行级别（runlevel）：0-6
- 0：关机
- 1：单用户模式
- 2：多用户模式（无网络）
- 3：多用户模式（有网络）
- 4：未使用
- 5：图形界面模式
- 6：重启
- 启动脚本：/etc/rc.d/rc*.d/ 或 /etc/rc*.d/
- 使用 chkconfig 管理服务
- systemd（现代 init 系统）：
- 配置文件：/etc/systemd/system/
- 目标（target）：类似于运行级别
- poweroff.target：关机
- rescue.target：救援模式
- multi-user.target：多用户模式
- graphical.target：图形界面模式
- reboot.target：重启
- 使用 systemctl 管理服务
- 支持并行启动，启动速度更快
- 更好的日志集成（journalctl）
系统服务启动阶段：
- SysVinit：
- 按 runlevel 顺序启动服务
- 执行 /etc/rc.d/rcN.d/ 目录下的脚本
- S 开头的脚本表示启动（Start）
- K 开头的脚本表示停止（Kill）
- systemd：
- 并行启动服务
- 根据依赖关系确定启动顺序
- 执行 .service 文件定义的服务
登录阶段：
- 显示登录提示符
- 用户输入用户名和密码
- 验证用户凭据
- 启动用户 shell
- 执行用户配置文件：
/.bash_profile、/.bashrc
启动过程的关键文件：
- /boot/grub/grub.cfg：GRUB 2 配置文件
- /boot/grub/menu.lst：GRUB Legacy 配置文件
- /etc/inittab：SysVinit 配置文件
- /etc/systemd/system/default.target：systemd 默认启动目标
- /etc/fstab：文件系统挂载配置
- /etc/hostname：主机名配置
- /etc/hosts：主机名到 IP 映射
启动故障排查：
- GRUB 故障：
- 修复 GRUB：grub-install /dev/sda
- 重建 GRUB 配置：update-grub 或 grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
- 进入 GRUB 命令行：按 'c' 键
- 内核故障：
- 查看内核日志：dmesg、journalctl -k
- 尝试恢复模式：在 GRUB 菜单选择 recovery mode
- 使用旧内核启动
- 文件系统故障：
- 修复文件系统：fsck /dev/sda1
- 检查 /etc/fstab 配置
- 服务启动故障：
- 查看服务状态：systemctl status service
- 查看服务日志：journalctl -u service
- 禁用故障服务：systemctl disable service
启动优化：
- 减少 GRUB 等待时间：修改 /etc/default/grub 中的 GRUB_TIMEOUT
- 禁用不必要的启动服务：systemctl disable service
- 使用 systemd-analyze 分析启动时间：
- systemd-analyze：查看总启动时间
- systemd-analyze blame：查看各服务启动时间
- systemd-analyze critical-chain：查看关键启动链
- 使用并行启动：systemd 默认支持
- 优化内核参数：修改 /etc/default/grub 中的 GRUB_CMDLINE_LINUX