深入解析：红帽企业 Linux 9 启动过程详解：从按下电源到登录提示符

前言：

本文将用通俗易懂的方式解析 RHEL 9 的完整启动流程，帮你彻底理解每个环节的作用和配置方法。

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一、启动过程核心阶段概览

红帽企业 Linux 9 的启动过程可以概括为以下五个关键阶段：

1. 硬件初始化 → 2. 启动加载器 → 3. 内核加载 → 4. initramfs 阶段 → 5. systemd 接管

下面我们逐一拆解每个阶段。

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二、详细启动流程解析

阶段 1：硬件初始化 (BIOS/UEFI)

核心概念：系统固件

• 作用：电脑通电后运行的第一个程序，负责硬件自检和初始化

• 类型：

  • BIOS：传统模式，使用 MBR 分区表

  • UEFI：现代模式，使用 GPT 分区表，支持安全启动

• 关键任务：

  • 执行 POST（开机自检）

  • 初始化硬件设备

  • 搜索可启动设备

配置方法：启动时按 F2 或指定键进入配置界面

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阶段 2：启动加载器 (GRUB2)

核心概念：GRUB2 (GRand Unified Bootloader version 2)

• 作用：操作系统"引路人"，负责加载内核和 initramfs

• 配置文件路径：

  • BIOS 系统：/boot/grub2/grub.cfg

  • UEFI 系统：/boot/efi/EFI/redhat/grub.cfg

• 配置生成：

  # 编辑配置后重新生成
  grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

⚠️ 重要提醒：UEFI 系统不要直接使用 grub2-install，会破坏安全启动签名！

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阶段 3：内核与 initramfs 加载

核心概念：

• 内核 (Kernel)：操作系统核心，直接管理硬件资源

• initramfs：临时内存文件系统，包含启动所需的所有驱动和工具

initramfs 关键作用：

• 提供根文件系统所需的硬件驱动

• 包含 systemd 单元和初始化脚本

• 挂载真正的根文件系统

管理命令：

# 查看 initramfs 内容
lsinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img
# 重新生成 initramfs
dracut -f

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阶段 4：systemd 接管与根切换

关键步骤：

1. 内核执行 /sbin/init → 指向 systemd (PID 1)

2. initramfs 中的 systemd 执行 initrd.target

3. 挂载真正的根文件系统到 /sysroot

4. 根切换：从 initramfs 切换到硬盘上的根文件系统

5. 重新执行 systemd（硬盘上的版本）

配置点：

• 根文件系统挂载：/etc/fstab

• 内核参数：通过 GRUB2 配置传递

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阶段 5：目标启动与系统就绪

核心概念：systemd 目标 (target)

• 定义：一组系统服务的集合，定义系统应达到的状态

常用目标：

目标	用途	适用场景
graphical.target	图形界面模式	桌面环境
multi-user.target	多用户文本模式	服务器
rescue.target	救援模式	系统修复
emergency.target	紧急模式	严重故障修复

目标管理命令：

# 查看当前目标
systemctl get-default
# 设置默认目标
systemctl set-default multi-user.target
# 运行时切换目标
systemctl isolate graphical.target
# 查看目标依赖关系
systemctl list-dependencies graphical.target

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三、启动时特殊操作

临时选择启动目标

1. 启动时在 GRUB 菜单按 e 编辑

2. 在 linux 行末尾添加：systemd.unit=rescue.target

3. 按 Ctrl+x 启动

关机与重启命令

# 关机
systemctl poweroff
# 或简写
poweroff
# 重启
systemctl reboot
# 或简写
reboot
# 系统挂起（不断电）
systemctl halt

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四、启动过程框图

text

┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│   硬件初始化      │    │   启动加载器     │    │   内核加载       │
│                 │    │                 │    │                 │
│ • BIOS/UEFI     │───▶│ • GRUB2         │───▶│ • 内核          │
│ • POST自检      │    │ • 菜单选择       │    │ • initramfs    │
│ • 硬件初始化     │    │ • 加载内核       │    │ • 驱动加载      │
└─────────────────┘    └─────────────────┘    └─────────────────┘
                                                            │
                                                            ▼
┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│   systemd接管    │    │   目标启动       │    │   系统就绪       │
│                 │    │                 │    │                 │
│ • PID 1进程     │───▶│ • 默认目标       │───▶│ • 登录提示符     │
│ • 根文件系统切换 │    │ • 服务启动       │    │ • 用户环境       │
│ • 服务管理       │    │ • 依赖解析       │    │ • 应用程序       │
└─────────────────┘    └─────────────────┘    └─────────────────┘

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五、故障排查要点

1. GRUB 问题：检查 /boot/grub2/grub.cfg 配置

2. 内核参数：通过 GRUB 编辑临时调试

3. initramfs 问题：使用 dracut 重新生成

4. 启动目标问题：使用救援模式或紧急模式修复

理解这个完整的启动链条，对于系统运维和故障排查至关重要。每个环节都有相应的配置文件和调试方法，掌握它们就能从容应对各种启动问题。