Τι συμβαίνει όταν εκκινήσουμε το Linux;

Η εκκίνηση ενός συστήματος Linux είναι μια πολύπλοκη διαδικασία, αλλά μπορεί να χωριστεί σε διάφορα βασικά στάδια:

1. Η διαδικασία αρχίζει με το BIOS (βασικό σύστημα εισόδου/εξόδου) ή UEFI (ενοποιημένη διεπαφή υλικολογισμικού), τα οποία είναι διεπαφές υλικολογισμικού που αρχικοποιούν το υλικό. Αυτό περιλαμβάνει πράγματα όπως η ανίχνευση RAM, CPU και συσκευές αποθήκευσης. Το BIOS/UEFI ψάχνει για έναν φορτωτή εκκίνησης.

2. φορτωτής εκκίνησης: Ο πρωταρχικός ρόλος του φορτωτή εκκίνησης είναι να φορτώσει τον πυρήνα του Linux. Οι συνήθεις φορτωτές εκκίνησης περιλαμβάνουν το Grub (Grand Unified Bootloader) και το SystemD-Boot. Ο φορτωτής εκκίνησης βρίσκει την εικόνα του πυρήνα (συνήθως ονομάζεται `vmlinuz` ή παρόμοια) και ο αρχικός δίσκος RAM (initramfs, συχνά` initrd.img`). Τα αρχεία διαμόρφωσης του φορτωτή εκκίνησης (π.χ. `grub.cfg`) καθορίζουν ποιο λειτουργικό σύστημα για εκκίνηση και άλλες επιλογές.

3. Φόρτωση και αρχικοποίηση του πυρήνα: Ο φορτωτής εκκίνησης φορτώνει τον πυρήνα στη μνήμη. Στη συνέχεια ο πυρήνας αρχίζει να αρχίζει να αρχίζει το υλικό του συστήματος. Αυτό περιλαμβάνει:

* Ανίχνευση και αρχικοποίηση υλικού: Ο πυρήνας αναγνωρίζει και ρυθμίζει όλες τις συνδεδεμένες συσκευές υλικού, όπως ο σκληρός δίσκος, η κάρτα δικτύου και η κάρτα γραφικών. Τα προγράμματα οδήγησης συσκευών φορτώνονται ανάλογα με τις ανάγκες.

* Τοποθέτηση του συστήματος αρχείων ρίζας: Ο πυρήνας τοποθετεί το σύστημα αρχείων ρίζας (συνήθως ένα EXT4, BTRFS ή άλλο σύστημα αρχείων) από τον σκληρό δίσκο. Αυτό καθιστά τα αρχεία του λειτουργικού συστήματος προσβάσιμα.

* Ρύθμιση διαδικασιών: Ο πυρήνας δημιουργεί διάφορες διαδικασίες απαραίτητες για τη λειτουργία του συστήματος.

4. initramfs (αρχικός δίσκος RAM): Πριν τοποθετηθεί το σύστημα αρχείων ρίζας, χρησιμοποιείται ένα initramfs. Αυτό είναι ένα μικρό, προσωρινό σύστημα αρχείων που φορτώνεται στη μνήμη RAM. Περιέχει βασικούς οδηγούς (για παράδειγμα, για το ίδιο το σύστημα αρχείων) και τα σενάρια που απαιτούνται για την τοποθέτηση του συστήματος αρχείων ρίζας. Μόλις τοποθετηθεί το σύστημα αρχείων ρίζας, το initramfs απορρίπτεται.

5. Αρχικοποίηση συστήματος: Μόλις τοποθετηθεί το σύστημα αρχείων ρίζας, ο πυρήνας εκτελεί τη διαδικασία init (PID 1). Ιστορικά, αυτό ήταν «init», μια απλή διαδικασία. Στα σύγχρονα συστήματα, χρησιμοποιείται σχεδόν παγκοσμίως χρησιμοποιείται σχεδόν παγκοσμίως σύστημα. Το "Systemd` είναι ένα πιο εξελιγμένο σύστημα init που είναι υπεύθυνο για:

* Υπηρεσίες εκκίνησης: Το Systemd` ξεκινά διάφορες υπηρεσίες συστήματος (δαίμονες), όπως ο διαχειριστής δικτύου, ο διακομιστής SSH, ο διαχειριστής οθόνης (π.χ. GDM, LightDM, SDDM) και άλλες διαδικασίες υποβάθρου που παρέχουν τη λειτουργικότητα του λειτουργικού συστήματος. Αυτά ορίζονται σε αρχεία μονάδων (`.service`).

* Διαχείριση εξαρτήσεων: Το «Systemd» εξασφαλίζει ότι οι υπηρεσίες ξεκινούν με τη σωστή σειρά, χειρίζοντας τις εξαρτήσεις μεταξύ τους.

* Παροχή άλλων λειτουργιών του συστήματος: Το `Systemd` χειρίζεται επίσης πράγματα όπως η καταγραφή, το περιοδικό και η διαχείριση της κατάστασης χρόνου εκτέλεσης του συστήματος.

6. σύνδεση/γραφική διεπαφή: Τέλος, μετά από όλες τις απαραίτητες υπηρεσίες, το σύστημα είναι έτοιμο για έναν χρήστη να συνδεθεί. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει μια γραφική οθόνη σύνδεσης (χρησιμοποιώντας έναν διαχειριστή οθόνης) ή μια γραμμή σύνδεσης με βάση το κείμενο.

Αυτή είναι μια επισκόπηση υψηλού επιπέδου. Οι ακριβείς λεπτομέρειες μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τη συγκεκριμένη κατανομή Linux, την έκδοση του πυρήνα και τη διαμόρφωση υλικού. Ωστόσο, τα βασικά στάδια παραμένουν σε μεγάλο βαθμό συνεπή σε διαφορετικά συστήματα Linux.