Ubuntu启动流程

十日十行
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1. BIOS/UEFI 初始化

计算机加电后，BIOS（基本输入输出系统） 或更新的 UEFI（统一可扩展固件接口） 会进行硬件自检（POST），并初始化硬件。随后，固件会按照预设的启动顺序，寻找可启动的设备，并加载该设备主引导记录（MBR）或EFI分区中的引导加载程序（Boot Loader） 。

2. GRUB 引导加载器

在大多数Ubuntu系统上，这个引导加载程序是 GRUB（GRand Unified Bootloader） 。GRUB 会显示一个启动菜单，让用户可以选择不同的内核或操作系统。选择后，GRUB 会将选定的 Linux 内核 以及一个临时的根文件系统镜像（initrd或 initramfs）加载到内存中，然后将控制权交给内核。

/etc/grub.d/ - 各种用于生成grub.cfg的脚本文件，每次update-grub时会执行里面的文件,生成grub.cfg
/etc/default/grub - 改变引导菜单外观的主要配置文件
/boot/grub/grub.cfg 系统引导时读取的文件之一，由其他文件生成的，一般不在这里修改

Intel硬解码绿屏问题
通过修改GRUB，配置显卡GPU选项：

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash i915.enable_guc=3 i915.enable_dc=4 i915.enable_fbc=1 i915.enable_psr=0 i915.fastboot=1 i915.reset=2 i915.enable_secure_batch=1 i915.preempt_timeout=2000 i915.request_timeout_ms=8000"
参数作用常规值范围
i915.enable_guc加载并启用GuC（图形微控制器）和HuC（HEVC微控制器）固件，用于任务调度、电源管理和硬件解码。0（禁用） 1（仅启用HuC解码） 2（仅启用GuC提交） 3（两者都启用）
i915.enable_dc控制显示省电（Display C-states）级别，允许显示器在空闲时进入更深节能状态。0（关闭） 1-2（不同级别）
i915.enable_fbc启用帧缓冲压缩，通过压缩显存中的数据来降低功耗（主要在静态画面时）。0（禁用） 1（启用）
i915.enable_psr启用面板自刷新，允许显示器在内容未变化时从本地缓冲区刷新，极大省电。0（禁用） 1（启用）
i915.fastboot尝试跳过部分启动时低层初始化，以加快系统启动速度。0（禁用） 1（启用）
i915.reset定义GPU驱动在检测到引擎挂起（GPU HANG）时的重置策略。0（禁用自动重置） 1（仅重置出错的引擎） 2（尝试主动重置整个GPU）
i915.enable_secure_batch启用安全批处理缓冲区，这是一项安全功能，用于限制GPU对内存的访问。0（禁用） 1（启用）
i915.preempt_timeoutGPU任务抢占超时时间（单位：毫秒）。如果高优先级任务无法在规定时间内抢占低优先级任务，驱动将认为GPU挂起。默认值通常为 640。
i915.request_timeout_msGPU请求的整体超时时间（单位：毫秒）。如果一个渲染或计算请求超过此时间未完成，将触发恢复流程。默认值通常为 20000（20秒）。

3. Kernel 内核初始化与系统管理进程

内核接管后，

  1. start_kernel处理由引导程序（如 GRUB）或 BIOS/UEFI 传递给内核的启动参数（command_line），创建0号进程(或 init_task)，映射内存。
  2. rest_init->kernel_init内核切换到用户空间
    • 加载启动真实根文件系统所需的核心硬件驱动（如磁盘控制器、文件系统驱动等），挂载根文件系统（/）
    • 创建1号进程(第一个用户空间守护进程/sbin/init）。在现代 Ubuntu 版本中，这个进程通常是 systemd（其进程ID为1）。它取代了传统的 SysV init 和 Upstart，负责管理后续的所有启动过程。
    • 创建2号进程（kthreadd，负责管理内核线程）

4. Systemd 运行级别与系统服务

Systemd（/lib/systemd） 会启动预设的 目标（target） ，这类似于传统的运行级别（runlevel）。例如，图形化多用户模式通常对应 graphical.target（传统运行级别5）。在这个过程中，systemd 会并行启动该目标所依赖的各项系统服务，如网络、日志、调度任务等，极大地加快了启动速度。

  • 启动/lib/systemd/system/下的所有Unit文件（.target 和 .service文件），第一个是default.target
  • 初始化系统：systemd
  • 管理服务周期：systemctl
  • 状态查询：systemctl status
  • 日志管理：journalctl
  • 网络配置：systemd-networkd
  • systemd 会运行 systemd-sysv-generator，这个工具在 /etc/init.d/ 目录中寻找所有可执行脚本。对于每个找到的脚本，生成器会为其在 systemd 的临时运行时目（如 /run/systemd/generator.late/）中创建一个对应的 .service 单元文件
  • rc-local.service启用rc-local.service，并调用/etc/rc.local
  • 查看已经加载的服务：systemctl list-units --type=service
  • 查看开机自启动状态：systemctl list-unit-files --type=service

5. LoginManager 显示管理器与用户登录

当系统服务启动完毕后，显示管理器（Display Manager） ，如 GDM 或 LightDM，会启动并显示图形化登录界面。用户输入正确的用户名和密码后，显示管理器会验证凭据并启动该用户的桌面环境会话，最终呈现出完整的 Ubuntu 桌面

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