从按下开机键起，操作系统启动过程

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揭秘linux系统启动流程，面试官问起来再也不怕了-阿里云开发者社区

BIOS -> MBR -> Boot Loader (e.g. GRUB) -> kernel -> mount initramfs as / -> /init
                 /             \                    /                         |
UEFI -> GPT ----+               +----> initramfs --+                          |
                                       (memory)                               V
                                                                1 load drivers
                                         run /sbin/init   <---  2 mount root
                                                                3 switch root
  1. 运行 BIOS（现代系统是 UEFI）。
  2. 进行开机自检（POST，即 Power-On Self-Test）。
  3. 寻找启动设备，依次检查存储设备，如果前 512 字节最后两个字节是 0x55 和 0xaa，那么这个块就是 MBR（主引导记录，Master Boot Record），这个存储设备就含有操作系统。然后根据 MBR 的信息找到 Boot Loader 位置，将其加载并运行。如果是 UEFI，UEFI 固件会读取磁盘上的 GPT (GUID Partition Table)。GPT 中有一个特殊的 EFI 系统分区 (ESP, EFI System Partition)，通常格式化为 FAT32。UEFI 固件会直接在该分区中查找并执行引导加载程序文件（通常是 .efi 文件，例如 \EFI\ubuntu\grubx64.efi 或 \EFI\BOOT\BOOTX64.EFI）。它不依赖 MBR 的 0x55AA 签名来启动。
  4. Linux 常见的 Boot Loader 是 GRUB。Boot Loader 能理解文件系统，能显示操作系统选择菜单和加载 Linux 内核。
  5. GRUB 加载 (load) 内核 (vmlinuz-…) 和 initrd/initramfs 文件 到内存。加载完成后，GRUB 将执行控制权转交给已加载到内存中的内核。然后，内核会找到内存中的 initrd/initramfs 镜像，并将其解压（如果是压缩格式，如 gzip, xz），然后将其挂载为一个 临时的根文件系统 (rootfs)。
  6. 内核执行位于 initramfs 根目录下的 /init 程序 (通常是一个脚本或小程序，如 dracut 或 mkinitcpio 生成的)，这个程序会加载必要的驱动模块，找到真正的根设备（可能是 /dev/sda2，或者 /dev/nvme0n1p3 等），将真正的根设备挂到临时路径如 /sysroot 上，然后切换根目录并释放 initramfs 的内存。
  7. 现在根目录已经切换好了，运行 /sbin/init 成为系统的第一个进程。内核引导阶段结束，用户空间初始化开始。