你要是用过 Linux 系统，肯定知道开机的时候，不是按个电源键，等着屏幕亮起来那么简单。背后的操作可复杂了，就像一场精心安排的大合唱，每个部分都在该出声的时候出声。今天，咱就来好好讲讲 Linux 系统开机到底是咋回事，把它的神秘面纱给揭下来。
一、BIOS/UEFI：开机的开场戏
你一按电脑的电源键，这场开机大戏就开场了。最先出来 “表演” 的是 BIOS（基本输入 / 输出系统）或者 UEFI（统一可扩展固件接口）。以前的老电脑，BIOS 用得比较多，它里面有让键盘、显示屏、磁盘驱动器和串口通信这些设备能正常工作的程序。不过现在技术进步了，UEFI 慢慢变得更常用。
BIOS 和 UEFI 有个很大的不同，就是存磁盘信息的方式不一样。BIOS 用的是主引导记录（MBR），UEFI 用的是 GUID 分区表（GPT）。开机的时候，BIOS 或者 UEFI 会先做个加电自检（POST），这一步可重要了，它得检查硬件和外接设备是不是都没问题，电脑能不能正常工作。要是检查出毛病了，屏幕上就会显示错误提示；要是没检测到内存，电脑还会发出 “滴滴” 的声音。只有顺利通过这个检查，电脑才能进入下一步开机流程。
二、找引导加载程序：打开系统大门的钥匙
自检完了，BIOS 或者 UEFI 会按照电脑的设置，去找能启动系统的设备。一般来说，系统会按默认的顺序找，像硬盘、USB 驱动器、CD 驱动器这些。当然，你也可以自己在 BIOS 或者 UEFI 里设置找设备的顺序。在 BIOS 系统里，引导加载程序在启动设备的第一个扇区，也就是 MBR，占磁盘前面 512 字节的地方；在 UEFI 系统里，所有启动用的数据都存在一个.efi 文件里，这个文件在有引导加载程序的 EFI 系统分区里。
引导加载程序虽然个头不大，但作用可不小。它主要干的事儿，就是找到磁盘上的操作系统内核，把它放到内存里，然后按照设置好的选项运行。在 Linux 系统里，有好几种引导加载程序可以选：
- Lilo：也就是 Linux Loader，以前在 Linux 系统里用得挺多的。但是它不支持同时启动好几个操作系统，也不支持 UEFI，对新的文件系统支持也不太够。它的开发者在 2015 年 12 月就不更新了，现在基本都不用它了。
- Syslinux：这是个能在 FAT 文件系统上运行的 Linux 引导加载程序，一般在第一次装 Linux 系统的时候用，能让安装过程简单点。它能支持好几种常用的文件系统，像 FAT、ext2、ext3、ext4 这些，在一些条件下，也能支持 btrfs 和 xfs 文件系统。
- GRUB2：现在差不多所有的非嵌入式 Linux 系统发行版都用 GRUB（Grand Unified Boot Loader），特别是 GRUB2。它功能特别多，能引导好几个操作系统，既能用图形界面，也能用文本界面，通过串口电缆用起来很方便，还有个很厉害的命令行界面，可以用来交互式设置，还能通过网络实现无盘启动。在开机的时候，GRUB2 从 BIOS 或者 UEFI 手里接过控制权，先把自己加载好，再把 Linux 内核放到内存里，然后把运行的权力交给内核。它默认的配置文件在 /boot/grub 目录下。
三、内核：系统的核心 “发动机” 启动
引导加载程序把内核成功放到内存里之后，内核就开始工作了。内核的镜像文件是压缩过的，加载进来后得先解压，然后放到高端内存里。要是有初始 RAM 磁盘映像，也会一起被加载。内核在启动的时候，会把内存管理、进程调度、设备驱动这些系统资源都设置好。它就像一台特别复杂、特别精密的大机器，把电脑各个部件的工作都协调得好好的，为后面系统正常运行打好基础。
四、init 进程：用户操作界面的 “开荒者”
内核启动完了，就会启动 init 进程，它的进程 ID（PID）是 1。init 进程就像是所有其他进程的 “老祖宗”。在以前的 Linux 系统里，它会按照 /etc/inittab 文件里写的脚本做事，负责把系统初始化好，管理好系统的运行级别。它得设置好键盘、字体，加载各种模块，把网络配置好等等，这些工作都很重要，都是为了让用户能正常操作电脑创造条件。不过现在的 Linux 系统，systemd 慢慢把老的 init 系统给替代了。systemd 的设计思路和以前不一样，它能让很多服务同时启动，大大缩短了开机时间，而且管理服务的功能也更强。
五、系统初始化与登录：走进 Linux 的世界
在 init 进程（或者 systemd）的指挥下，系统会运行一系列初始化脚本，像 /etc/rc.d/rc.sysinit 这些，把系统初始化好。这个过程包括挂载文件系统、启动各种服务等等。等所有初始化工作都做完了，系统就会出现登录界面，等着你输入用户名和密码。到这儿，Linux 系统的开机过程就结束了，你就可以在这个功能强大的操作系统上开始各种操作和探索了。
了解了 Linux 系统开机的整个过程，我们就能看到电脑系统里面各个部分配合得多好，也能更好地了解和维护 Linux 系统。不管是排查开机的时候出的问题，还是想让系统性能更好，这些知识都能帮上大忙。希望这篇文章能让你对 Linux 系统开机有更全面、更深入的认识，让你在 Linux 的世界里用得更顺手。你在使用 Linux 系统的时候，有没有遇到过和开机有关的问题呢？欢迎在评论区说说你的经历和想法。