Linux 启动流程 (BIOS)

Linux 启动流程 (BIOS)

2025-03-13

启动流程 #

开机自检(POST) -> 主板固件(BIOS) -> Boot Loader 引导(grub2) vmlinuz运行 -> 内核挂载文件系统 -> 初始化(systemd)

开机自检 (POST) #

当计算机开机时，BIOS(Basic Input Output System) 首先进行自检 POST(Power-On Self Test)，检查硬件组件（如内存、硬盘、显卡等）是否正常工作

加载引导程序 #

TODO

其他 #

使用 initial RAM disk (initrd) #

initrd 提供了通过 boot loader 程序加载 RAM 磁盘的能力，然后这个 RAM 磁盘可以被挂载为根文件系统，并可以从中运行程序。之后，可以从不同的设备挂载新的文件系统，然后将前一个根目录(来自initrd)移动到一个目录，然后可以卸载。

initrd 主要设计为允许系统启动分为两个阶段进行，其中内核携带最少的编译进去的驱动程序集，从 initrd 加载其他模块。

当时用 initrd，系统通常按照下面顺序启动：

  1. boot loader(一般是grub) 加载内核 vmlinuz 和 initial RAM disk initrd.img, 具体的文件名要看 /boot/grub/grub.cfg 中的 menu 设置。

TODO

initrd 与 microcode 微码加载 #

内核可以在启动的非常早期阶段更新微码，早期加载微码可以在内核启动阶段发现CPU问题之前修复问题。

微码也会被存储在 initrd 文件中。在启动时，它被读出来并加载到CPU核中。

微码文件在 initrd image 中存储如下

lsinitramfs /boot/initrd.img | grep -E 'microcode.*bin'
kernel/x86/microcode/AuthenticAMD.bin
kernel/x86/microcode/GenuineIntel.bin

更新微码步骤一般为：

  1. 在 intel 或 amd 网站下载微码并解压
  2. 复制到对应位置 /lib/firmware/{amd-ucode,intel-ucode}
  3. 使用 cpio 将微码打包成但文件后输出到 /boot/initrd.img 中, 也可以直接使用 update-initramfs -u -k all

参考 #

2025-03-16