Linux系统启动是固件、引导程序、内核和用户空间服务层层接力的过程：BIOS/UEFI完成硬件自检与启动设备选择；GRUB加载内核与initramfs；内核初始化后通过initramfs挂载真实根文件系统；systemd作为PID 1启动服务树，最终呈现登录界面。
Linux系统启动不是一蹴而就的过程，而是由固件、引导程序、内核和用户空间服务层层接力完成的。整个流程环环相扣，任一环节出错都可能导致卡在黑屏、grub菜单、或登录界面之前。
BIOS/UEFI固件阶段：硬件自检与启动设备选择
加电后，CPU跳转到ROM中执行固件代码（BIOS或UEFI）。它先做POST（上电自检），检测CPU、内存、主板等关键硬件；再按启动顺序（Boot Order）查找可启动设备——如硬盘、UEFI分区中的EFI/boot/bootx64.efi文件。UEFI相比传统BIOS支持GPT分区、安全启动、更丰富的驱动加载能力，且不依赖MBR结构。
引导加载程序阶段：GRUB接管并加载内核
一旦选定启动设备，控制权交给引导程序。在传统BIOS+MBR模式下，MBR前446字节的Boot Loader（通常是GRUB第一阶段）被载入内存，读取分区表，定位/boot所在分区（例如(hd0,1)），再加载GRUB第二阶段（/boot/grub/core.img）；该阶段解析/boot/grub/grub.cfg，显示菜单，并根据用户选择或默认项加载指定内核镜像（如vmlinuz-5.15.0-125-generic）和initramfs镜像（initrd.img-5.15.0-125-generic）。
内核初始化与initramfs挂载：为真实根文件系统铺路
内核被解压并执行后，立即初始化中断、调度器、内存管理等核心子系统。它不直接访问磁盘上的完整根文件系统，而是先将initramfs（一个cpio格式压缩的内存文件系统）解压到RAM中运行。initramfs里包含必要的模块（如NVMe、RAID、LVM、加密驱动）和工具（udev、cryptsetup），用于探测硬件、加载驱动、解锁加密卷、激活逻辑卷，最终找到并挂载真正的根文件系统（如/dev/mapper/ubuntu--vg-root）。挂载成功后，内核执行initramfs中的/init脚本，切换到真实根目录（switch_root）。
用户空间初始化：systemd成为PID 1并启动服务树
真实根挂载后，内核启动第一个用户空间进程——/sbin/init。在现代发行版中，这通常就是systemd（而非SysV init或Upstart）。作为PID 1，systemd负责：
- 按依赖关系并行启动unit（服务、socket、timer等）
- 读取
/etc/systemd/system/default.target确定默认目标（如graphical.target或multi-user.target） - 依次激活
sysinit.target → basic.target → multi-user.target等依赖链 - 运行
/etc/rc.local（若启用且兼容）作为传统兜底入口 - 拉起
getty@tty1.service提供字符终端登录，或gdm3.service等显示管理器进入图形界面
整个过程结束时，用户看到登录提示符或图形登录框，意味着从固件到完整用户环境的启动链条已贯通。
