启动计算机是使用系统的第一步。 无论您选择哪种操作系统来运行您的系统，您都需要知道如何引导系统。 在 Linux 中，启动计算机的必要步骤是一个非常简单的过程。 如果您使用个人计算机 (PC)，您可能会找到 CPU 电源开关。 另一方面，如果您使用的是笔记本电脑或笔记本电脑，您会在键盘上方找到电源按钮。 如今，一些笔记本电脑制造公司经常将电源按钮与键盘一起放置，以使系统更紧凑。
但是，Linux 系统的启动过程是一项轻松且不复杂的任务，但是如果您在启动系统时遇到任何麻烦，了解有关 Linux 启动过程的微小详细信息可能会对您有所帮助。
Linux 启动过程
在 Linux 中，登录页面由 GNOME 显示管理器 (GDM) 或 LightDM 处理。 当您按下电源按钮时，一个电信号会通过您系统的主板并唤醒整个硬件系统。 众所周知，Linux 内核的工作方式与传统的引导系统截然不同。 在 Linux 中，引导过程包括几个步骤。
Linux 的引导过程激活内核用户模式，激活 BIOS、MBR、引导菜单、GRUB 和登录页面。 为了涵盖 Linux 启动过程的整个方法，我们还将讨论电源、硬件设置、硬件虚拟化、存储系统、RAM、互补 MOS (CMOS) 电池以及所有其他与启动相关的主题。
1.电源：PC的点火开关
当然，电源是为整个 Linux 系统供电的重要硬件部分。 如果您是笔记本电脑用户，显然您无需担心电源单元（PSU）。 笔记本电脑和笔记本电脑都带有一定排列的电源单元。 您需要插入电池为系统供电。
另一方面，如果您是桌面用户，则必须为您的 Linux 系统选择正确的电源单元。 有时电源强度低可能是启动不成功的原因。 已经看到，庞大的 GPU 和其他扩展 USB 附件比常规系统消耗更多的功率。 如果您想避免启动不成功的风险，您必须使用良好的 PSU。
当您按下电源按钮时，电信号会激活计算机的整个系统。 和以前一样，我建议使用强大的电源； 不得不提的是，高功率的 GPU 和 CPU 在启动阶段需要更多的功率，而 Linux 比 Windows 系统消耗的功率要多一点。
2. BIOS：电脑的固件
BIOS 代表基本输入输出系统。 它是计算机中最关键的部分，允许用户与硬件进行通信。 BIOS 也称为计算机的固件，可以初始化 Linux 系统的启动过程。 当您按下电源按钮时，它会启动 BIOS，然后 BIOS 开始寻找启动设备来运行操作系统。
– –
如果为 BIOS 供电和查找启动设备的所有过程都顺利进行，则计算机会在系统准备好加载操作系统时发出一声哔哔声。 这整个过程称为开机自检 (POST)。
您可以在 BIOS 模式下使用功能键（F1-F12）设置启动优先级、配置硬件和进入系统恢复。 在 BIOS 菜单中，您将找到 BIOS 版本、BIOS 供应商、UUID 编号、处理器类型以及有关系统的其他详细信息。
BIOS 菜单或配置设置可能因供应商而异。 但基本的 BIOS 设置将是相同的。 如果您不小心无法加载 BIOS 选项，则您的 BIOS 有可能已经崩溃。 在这种情况下，您需要下载 BIOS 文件并将其刷新到您的计算机上。 否则，您将无法进入 Linux 系统的引导过程。
3. MBR：Linux 上的主引导记录
如果您正在考虑从 Windows 切换到 Linux，那么您可能已经听说过 MBR 与 GPT 的术语。 主引导记录或快照 MBR 在 Linux 爱好者中是众所周知的，因为它可以从 BIOS 系统进行维护。 基本上，MBR 分区保存引导记录和引导相关文件。
在 Linux 系统的启动过程中，MBR 分区还存储有关所有其他存储驱动器以及它们将如何在您的 Linux 系统上运行的数据。 如果你弄乱了 MBR 分区，你的 Linux 系统就有麻烦了。
它只需要 4096 位的存储空间即可将 GRUB 和 Linux 引导文件存储在 MBR 分区内。 尽管 MBR 分区存在于 Linux 发行版中，但 GPT 分区方案在现代取代了 MBR 表。 实际上，使用 GPT 方案比使用 MBR 方案进行多次引导更安全。
4. Boot Menu：选择要加载操作系统的设备
在 Linux 中，启动菜单是一个下拉菜单，您可以在其中选择操作系统。 如果您的机器中安装了多个 Linux 发行版或其他操作系统，您可以将它们添加到启动菜单中。 由于 Linux 是基于内核的操作系统，最新安装的操作系统将显示在启动菜单的顶部。
在下图中，你可以看到我已经安装了 Ubuntu， Fedora, Manjaro 和 Windows 操作系统在我的机器上。 由于所有操作系统都以 EFI（可扩展固件接口）模式安装，因此我可以选择要启动的任何 Linux 操作系统。 您可以从 BIOS 设置下的引导菜单更改引导菜单的顺序。
在 Linux 引导过程中，有两种可用于 Linux 发行版的引导类型。 它们被称为冷启动和热启动。 假设您在Linux系统中添加多个用户，并通过正确关闭PC来切换用户帐户； 该启动系统称为冷启动。 相反，如果您通过重新启动 Linux 系统来切换用户帐户，那么该启动方法就是热启动。
5. GRUB 和 initrd：在引导过程中加载操作系统
初始 RAM 磁盘 (intrd) 旨在用作 Linux 系统的临时文件系统，以查找挂载的 EFI 引导文件。 您可能还记得，当您全新安装 Linux 发行版时，您必须分配一个磁盘分区来存储引导加载程序文件。 否则，您将无法加载操作系统。
在大多数 Linux 发行版中，引导加载程序文件存储在 /boot/efi 目录中。 我必须提到，引导加载程序不仅用于加载操作系统； 您还可以使用 GRUB 引导加载程序来恢复 Linux 系统的密码。
在 Linux 中，有两种主要类型的引导加载程序可用于加载操作系统。 它们被称为 LILO 和 GRUB。 LILO 代表 Linux 加载程序，而 GRUB 代表 GNU GRUB。 LILO 引导加载程序出现在早期版本的 Linux 发行版中。 另一方面，GRUB 引导加载程序是现代的，可以加载多个引导加载程序。
引导加载程序部分完成后，您必须面对登录阶段才能进入 Linux 系统。 在 Linux 中，主要使用两种类型的显示管理器。 它们是 GNOME 显示管理器 (GDM) 和 LightDM。 在 Ubuntu 和其他 Debian 发行版上，GDM 预装在系统中。 但是，您可以随时更改和自定义显示管理器。
6. Linux 内核：与计算机核心交互
大多数 Linux 新用户在学习 Linux 时都会犯一个常见的错误。 他们用来学习 Linux 是一个操作系统。 但实际上，Linux 并不是一个操作系统。 这是一个内核。 内核通常被称为操作系统的心脏。
但是，在 Linux 的引导过程中，内核扮演着重要的角色。 它使核心组件与操作系统之间进行交互。 当引导加载程序加载操作系统时，内核将系统加载到初始 RAM 上。 内核位于 /boot 目录中。 启动完成后，内核将处理操作系统的所有操作工作。
如果您使用的是旧版本的 PC 和过时版本的 Linux 发行版，您可能会遇到一些硬件问题，这些问题可能是导致 Linux 启动过程失败的原因。 但是，您可以 升级你的 Linux 系统的内核 来克服这些问题。
7. 运行级别状态：了解您的计算的启动进程状态
Linux 系统的运行级别状态定义为您的 Linux 系统完成引导过程并准备好使用的时间。 或者更简单地说，可以操作电源选项、用户模式选项和整个环境的计算机的即时状态称为运行级别状态。
在 Linux 启动过程中，运行级别状态在系统预热方面起着重要作用。 在这种状态下，内核预热，CPU 开始运行，桌面环境加载应用程序。
在 Linux 引导过程中，运行级别状态用字母和数字标记表示。 如果您在下面给出的图片中，您可以看到我的 Linux 计算机当前的运行级别状态为 N 5； 这意味着我的计算机已经完成了启动过程，并且我的系统有多个用户。 为了更好地理解，您可以 访问此页面以了解其他运行级别符号的定义.
8. CMOS：记录Linux启动过程的数据
互补金属氧化物半导体，简称 CMOS 芯片是连接到计算机主板的重要芯片。 CMOS 芯片存储启动顺序并加载启动目录。 它还保留了 BIOS 的时间设置和安全设置。
在现代主板中，CMOS 芯片与印刷电路板集成在一起。 即使关闭计算机电源，CMOS 也可以保持活动状态。 CMOS 由称为 CMOS 电池的小电池供电。
如果在关闭系统后取出 CMOS 电池，所有 BIOS 设置、启动过程设置将丢失，BIOS 将恢复为默认出厂设置模式。
9. 虚拟化：启用 虚拟机上的虚拟化技术
硬件虚拟化是您可以在 BIOS 框架内找到的设置。 通常，您不需要启用虚拟化技术来引导您机器上的常规 Linux 操作系统。 但是，如果您使用 VMware 或虚拟机来启动 Linux 系统，您可能需要启用硬件虚拟化功能来加速您的虚拟机的效率。
额外提示： 在 Linux 上尝试自定义引导加载程序
如果您是需要在操作系统之间切换的 Linux 爱好者，您可以使用 Clover 引导加载程序或 OpenCore 引导加载程序，而不是系统的默认引导加载程序。 在我看来，OpenCore 引导加载程序更适合那些不想弄乱 BIOS 系统的人。 OpenCore 引导加载程序甚至不需要使用 BIOS 系统的 ACPI（高级配置和电源接口）进行配置。
最后的话
基于 Linux 的操作系统对于理解文件系统层次结构、服务器级任务和引导过程非常有趣。 我已经在整篇文章中描述了开始使用 Linux 引导过程所需了解的所有可能元素。 如果你是 Linux 新手，希望这篇文章能帮助你了解 Linux 系统的启动过程。
如果您喜欢这篇文章，请与您的朋友和 Linux 社区分享。 你也可以在评论区写下你对这篇文章的看法。
