程序員在面試過程中，也經常會被問到 Linux 系統的啟動流程，面試官借此考察候選人對 Linux 操作系統的掌握程度。本篇文章按照「概覽->詳解」的結構，逐步梳理 Linux 的十個啟動階段，方便學習與復述。

一、Linux 系統啟動過程概覽

Linux 系統啟動過程如下：

第一步：開機自檢，加載 BIOS；

第二步：讀取 MBR；

第三步：Boot Loader（如 GRUB）引導菜單；

第四步：加載 Kernel 內核；

第五步：init 進程讀取 inittab，設定運行級別；

第六步：init 進程執行 rc.sysinit；

第七步：加載內核模塊；

第八步：執行對應運行級別的腳本；

第九步：執行 /etc/rc.d/rc.local；

第十步：啟動 /bin/login，進入登錄界面。

二、Linux 系統啟動過程詳解

1. 啟動第一步：開機自檢，加載 BIOS

開機后，主板固件（BIOS/UEFI）完成 POST（加電自檢），搜集 CPU、內存、硬盤、啟動順序等信息，為后續引導做好硬件準備。

2. 啟動第二步：讀取 MBR

硬盤第 0 磁道第 1 扇區（512 B）為主引導記錄 MBR（Master Boot Record），內含啟動代碼與分區表。系統把該扇區復制到 0x7C00 地址并執行，其中的啟動代碼即 Boot Loader 的第一階段。

3. 啟動第三步：Boot Loader

Boot Loader 就是在操作系統內核運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序，我們可以初始化硬件設備、建立內存空間的映射圖，從而將系統的軟硬件環境帶到一個合適的狀態，以便為最終調用操作系統內核做好一切準備。

Boot Loader 有若干種，其中 Grub、LILO 和 Syslinux 是常見的 Loader。我們以 Grub 為例來講解吧，畢竟用 LILO 和 Syslinux 的人并不多。系統讀取內存中的 Grub 配置信息（一般為 menu.lst 或 grub.lst），并依照此配置信息來啟動不同的操作系統。

4. 啟動第四步：加載內核

根據 grub 設定的內核映像所在路徑，系統讀取內存映像，并進行解壓縮操作。此時，屏幕一般會輸出“Uncompressing Linux”的提示。當解壓縮內核完成后，屏幕輸出“OK, booting the kernel”。

系統將解壓后的內核放置在內存之中，并調用 start_kernel() 函數來啟動一系列的初始化函數并初始化各種設備，完成 Linux 核心環境的建立。至此，Linux 內核已經建立起來了，基于 Linux 的程序應該可以正常運行了。

5. 啟動第五步：init 讀取 inittab，設定運行級別

內核被加載后，第一個運行的程序便是 /sbin/init（/sbin/init -> ../lib/systemd/systemd），該文件會讀取 /etc/inittab 文件，并依據此文件來進行初始化工作。其實 /etc/inittab 文件最主要的作用就是設定 Linux 的運行等級，其設定形式是“：id:5:initdefault:”，這就表明 Linux 需要運行在等級 5 上。

Linux 的運行等級設定如下：

• 0：關機
• 1：單用戶模式
• 2：無網絡支持的多用戶模式
• 3：有網絡支持的多用戶模式
• 4：保留，未使用
• 5：有網絡支持有 X-Window 支持的多用戶模式
• 6：重新引導系統，即重啟

6. 啟動第六步：init 執行 rc.sysinit

在設定了運行等級后，Linux 系統執行的第一個用戶層文件就是 /etc/rc.d/rc.sysinit 腳本程序，它做的工作非常多，包括設定 PATH、設定網絡配置（/etc/sysconfig/network）、啟動 swap 分區、設定 /proc 等等。如果你有興趣，可以到 /etc/rc.d 中查看一下 rc.sysinit 文件，里面的腳本夠你看幾天的

7. 啟動第七步：加載內核模塊

init 根據 /etc/modules.conf 或 /etc/modules.d 下的配置文件，調用 modprobe 自動裝載所需內核模塊。

8. 啟動第八步：執行對應運行級別腳本

根據運行級別的不同，系統會運行 rc0.d 到 rc6.d 中的相應的腳本程序，來完成相應的初始化工作和啟動相應的服務。

9. 啟動第九步：執行 /etc/rc.d/rc.local

你如果打開了此文件，里面有一句話，讀過之后，你就會對此命令的作用一目了然：

# This script will be executed after all the other init scripts.
# You can put your own initialization stuff in here if you don’t
# want to do the full Sys V style init stuff.

rc.local 就是在一切初始化工作后，Linux 留給用戶進行個性化的地方。你可以把你想設置和啟動的東西放到這里。

10. 啟動第十步：啟動 /bin/login，進入登錄界面

系統最終調用 /sbin/agetty + /bin/login（或圖形登錄管理器）等待用戶輸入用戶名與密碼；驗證通過后，啟動流程宣告結束，用戶獲得 shell 或桌面會話。