Linux 開機流程詳解：從 BIOS 到 Shell 登入的 10 個關鍵階段

Linux 開機非單一直線，而是分階段移交控制權。本文梳理 10 個關鍵階段與關鍵檔案/服務。

完整開機流程

1. BIOS/UEFI 自檢：硬體偵測、載入 MBR/GPT 啟動區。
2. Bootloader (GRUB/LILO)：讀取 /boot/grub/grub.cfg，選擇核心與 initramfs。
3. 核心初始化：解壓核心、掛載 initramfs、偵測硬體、載入驅動、掛載真實根檔案系統 (ro)。
4. 啟動 init (PID 1)：/sbin/init (SysV) 或 /usr/lib/systemd/systemd (systemd)。
5. 讀取 /etc/inittab (SysV) 或 systemd target：決定預設 runlevel/target (multi-user/graphical)。
6. 執行 /etc/rc.d/rc.sysinit：系統級初始化 (網路、swap、fsck、/proc、/sys、模組載入、時區、硬體時鐘等)。
7. 執行對應 runlevel 腳本：/etc/rc.d/rc[0-6].d/ 中的 S* 啟動腳本 (實為 /etc/rc.d/init.d/ 符號連結)。
8. 執行 /etc/rc.d/rc.local：使用者自訂啟動指令 (最後執行，適合掛載額外裝置、啟動自訂服務)。
9. 啟動 getty/登入管理器：/sbin/agetty (文字介面) 或 gdm/lightdm/sddm (圖形介面)。
10. Shell 登入：使用者輸入帳號密碼，啟動登入 Shell (/bin/bash 等)，環境變數載入完成。

關鍵檔案/目錄對照

systemd 時代的差異

• 平行啟動服務，大幅縮短開機時間。
• 用 systemctl enable/start/status 管理服務，取代 chkconfig/service。
• Target 取代 Runlevel：multi-user.target ≈ runlevel 3，graphical.target ≈ runlevel 5。
• systemd-analyze blame 可分析啟動耗時。

除錯切入點

• 卡在 GRUB：檢查 grub.cfg、initramfs 是否包含根裝置驅動。
• 核心 panic：檢視 dmesg、/var/log/messages、journalctl -b。
• 服務啟動失敗：systemctl status <service>、journalctl -u <service>。

熟悉開機流程，系統異常時才能快速定位故障階段。