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# 3.1. 启动过程概述
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你一定好奇从计算机开机到进入桌面，到底发生了什么？这篇文章将会带你了解一下启动过程。
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计算机启动就像一个多级火箭发射的过程，每一级都有自己的任务，上一级完成任务后，下一级才能开始工作。这里我们将会从最底层的硬件开始，一步步的了解启动过程。
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## 3.1.1. 第一级：BIOS（Basic Input/Output System）
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BIOS是计算机的基本输入输出系统，它是计算机的第一级启动程序，它的主要功能是检测计算机的硬件配置，然后将控制权交给操作系统。
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不过在现在的计算机中，BIOS已经不是唯一的启动程序了，UEFI[统一可扩展固件接口](https://baike.baidu.com/item/%E7%BB%9F%E4%B8%80%E5%8F%AF%E6%89%A9%E5%B1%95%E5%9B%BA%E4%BB%B6%E6%8E%A5%E5%8F%A3/22786233)也是一种启动程序，它的功能和BIOS类似，但是它的功能更加强大，它可以加载更多的操作系统，比如我们的deepin系统就是通过UEFI启动的。
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还有一种启动程序叫做uboot，它和UEFI类似，但是不常见于我们日常使用的计算机中,主要存在于国产计算机和部分基于ARM的单板机中。
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## 3.1.2. 第二级：引导加载程序
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引导加载程序是计算机的第二级启动程序，它的主要功能是加载操作系统内核，然后将控制权交给操作系统内核。
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在我们deepin系统中，引导加载程序是grub2，由上一级UEFI加载。grub2加载内核，所以你可以在grub中选择不同的内核启动，如果我们在系统里面升级了内核，就可以通过grub来选择启动新的内核。
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GRUB2 首先读取 ESP 分区，使用 "/boot/efi/EFI/deepin/grub.cfg"里面 search.fs_uuid 指定的 UUID 来确定 GRUB2 菜单配置文件 "/boot/grub/grub.cfg" 所在的分区。
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::: danger 别动
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如果你不理解grub的配置文件，不要随意修改，否则可能会导致系统无法启动。对于一般用户，我们推荐使用deepin的启动管理器来管理启动项，你可以在控制中心找到它。
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::: tip
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grub支持修改主题，不过可能导致系统无法引导，我建议你这么做之前备份好资料，并且准备一个liveCD系统以防万一。
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GRUB2 菜单配置文件的关键部分看起来像：
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menuentry 'deepin GNU/Linux' ... {
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load_video
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insmod gzio
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insmod part_gpt
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insmod ext2
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search --no-floppy --fs-uuid --set=root fe3e1db5-6454-46d6-a14c-071208ebe4b1
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echo 'Loading Linux 5.18.0-amd64 ...'
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linux /boot/vmlinuz-5.18.0-amd64 root=UUID=fe3e1db5-6454-46d6-a14c-071208ebe4b1 ro quiet
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echo 'Loading initial ramdisk ...'
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initrd /boot/initrd.img-5.18.0-amd64
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}
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```
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/boot/grub/grub.cfg 文件上面部分菜单条目意义
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| 设置 | 值 |
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|:---------------------:|:---------------------------------------------------------:|
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| GRUB2 模块加载 | gzio, part_gpt, ext2 |
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| 使用的根文件系统分区 | 由 UUID=fe3e1db5-6454-46d6-a14c-071208ebe4b1 指定的分区标识 |
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| 内核镜像文件在根文件系统中的路径 | /boot/vmlinuz-5.18.0-amd64 |
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| 使用的内核启动参数 | "root=UUID=fe3e1db5-6454-46d6-a14c-071208ebe4b1 ro quiet" |
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| initrd 镜像文件在根文件系统中的路径 | /boot/initrd.img-5.18.0-amd64 |
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::: tip
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通过删除 "/boot/grub/grub.cfg" 里面的 quiet ，你能够查看内核启动日志信息。为固化这个修改，请编辑 "/etc/default/grub"里的 "GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet"" 行
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::: tip
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通过设置在“ /etc/default/grub” 的 GRUB_BACKGROUND 变量指向到图像文件，或者把图像文件本身放入 “/boot/grub/”，你能够定制 GRUB 的启动图像。
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参见 “info grub” 及 grub-install(8)。
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## 3.1.3. 第三级：内核
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内核是计算机的第三级启动程序，它的主要功能是加载操作系统的驱动程序，然后将控制权交给操作系统的第一个进程。
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在我们deepin系统中，内核是linux内核，由上一级grub2加载。内核加载驱动程序，所以你可以在内核启动参数中指定加载哪些驱动程序，比如我们可以通过内核启动参数来指定加载nvidia显卡驱动。
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## 3.1.4. 第四级：第一个进程
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第一个进程是操作系统的第一个进程，它的主要功能是加载操作系统的其他进程，然后将控制权交给操作系统的第一个用户进程。
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如果你学习过操作系统的进程管理，你应该知道操作系统的第一个进程叫做init进程，它的PID是1，它的父进程是0，它的父进程是内核。
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不过在现代的linux系统中，init进程已经不是唯一的第一个进程了，它的替代者是systemd，systemd是一个守护进程，它的主要功能是管理系统中的所有进程。
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systemd是一个很有野心的软件，它目的是替换掉linux系统里面很多不好用的软件，目标是成为linux世界里面最重要的组件之一。
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[systemd官网](https://systemd.io/)
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systemd会启动一系列服务 (service)，这些服务会在后台运行，比如网络服务、打印服务、文件系统服务、用户管理服务、安全服务、时间服务、日志服务、电源管理服务、蓝牙服务、声音服务、打印服务、磁盘管理服务、文件系统管理服务、系统监控服务。
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当显示管理器(DisplayManager)被启动时，你就可以看到熟悉的登陆页面了。deepin使用的是LightDM作为显示管理器，你可以在显示管理器切换到其他桌面环境。
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