[linux] Linux가 부팅될 때 일어나는 일.

1. 전원 인가 및 기본 하드웨어 초기화

• 전원 인가: 컴퓨터 전원이 켜집니다.
• BIOS/UEFI 부팅: 시스템이 시작되면 BIOS 또는 UEFI가 실행되어 하드웨어 초기화 및 POST(Post Power-On Self Test)를 실행합니다.

 * POST

하드웨어가 정상적인지 확인한다. 컴퓨터가 전원이 켜진 직후에 자동으로 실행되는 하드웨어 진단 프로세스.

• 기본하드웨어(메인보드, CPU, RAM, 그래픽, NIC등) 구성요소 테스트
• 부팅장치 검사(컴퓨터가 부팅할 수 있는 장치들 USB, CD_ROM...),
• 하드웨어 설정확인 (BIOS, UEFI설정에 따라) : 클럭속도, 전원관리, 부팅순서 등.
• 오류가 있는 경우 피크쳐 (Power On Self Test Error) 코드로 오류메시지 표시

* BIOS(Basic Input/Output System)

컴퓨터 입출력 관련 펌웨어. 키보드, 마우스, 디스플레이 등 주변 장치와의 상호작용을 담당한다.

 

* UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)

최근에는 BIOS보다는 UEFI를 많이 쓴다고 함. 보안, 기능이 더 좋다.

 

2. 부트 로더 실행

• 부트 로더(Boot Loader) 실행: BIOS/UEFI가 완료되면 부트 로더가 메모리에 로드되고 실행됩니다.
• 부트 로더 작동: 주로 GRUB(GRand Unified Bootloader)이나 LILO(LInux LOader) 등의 부트 로더가 사용됩니다. 부트 로더는 보통 사용자가 선택한 운영 체제 또는 커널 이미지를 로드하고 실행합니다.

* GRUB 

리눅스 및 유닉스 계열 운영 체제의 부트 로더. 커널 이미지와 초기 RAM 디스크(initrd 또는 initramfs)를 메모리에 로드하고 실행하여 운영 체제를 부팅

 

* LILO

마찬가지로의 부트 로더. GRUB에 대체당함.

LILO는 부트 블록에 직접 부팅 로더를 설치하는 방식을 사용

 

3. 커널 로딩 및 초기화

• 커널 로딩: 부트 로더가 선택한 커널 이미지(vmlinuz)를 메모리에 로드하고 실행합니다.
• 커널 초기화: 커널은 시스템의 기본 하드웨어(프로세서, 메모리, 디스크, 네트워크 인터페이스 등)를 초기화하고, 필요한 드라이버를 로드하여 하드웨어를 인식합니다.

4. init 또는 systemd 시작

• init 또는 systemd 시작: 초기화 프로세스인 init 또는 systemd가 시작됩니다.
  • init: 예전에는 init 프로세스가 주로 사용되었으나, 최신 시스템에서는 systemd가 대체되어 널리 사용됩니다.
  • systemd: systemd는 더 빠르고 병렬적인 부팅을 지원하며, 다양한 시스템 서비스의 관리를 통합적으로 수행합니다.

5. 사용자 공간 초기화 및 서비스 시작

• 사용자 공간 초기화: 사용자 공간의 프로세스와 서비스들이 시작됩니다.
• 시스템 서비스 시작: systemd는 설정된 서비스를 동시에 시작하거나 필요에 따라 순차적으로 시작합니다.
  • 네트워크 서비스 (NetworkManager 등)
  • 파일 시스템 마운트
  • 로그인 관리 (getty 등)
  • 시스템 로그 (rsyslog 등)
  • 그 외 다양한 백그라운드 서비스들

6. 로그인 화면 표시 (그래픽 환경의 경우)

• 로그인 관리자 표시: 그래픽 환경에서는 로그인 관리자가 시작되어 사용자 로그인 화면을 표시합니다.