กระบวนการ บูตของ Linux ประกอบด้วยหลายขั้นตอนและคล้ายคลึงกับ กระบวนการบูตของ BSDและUnix อื่นๆ ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของมัน แม้ว่ากระบวนการบูตของ Linux จะขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมของคอมพิวเตอร์เป็นอย่างมาก แต่สถาปัตยกรรมเหล่านั้นก็มีขั้นตอนและส่วนประกอบซอฟต์แวร์ที่คล้ายคลึงกัน^{[ 1 ]}รวมถึงการเริ่มต้นระบบ การ เรียกใช้บูตโหลดเดอร์ การโหลดและการเริ่มต้น อิมเมจ เคอร์เนล Linuxและการเรียกใช้สคริปต์เริ่มต้นและเดมอนต่างๆ^{[ 2 ]}ซึ่งจัดกลุ่มเป็น 4 ขั้นตอน ได้แก่ การเริ่มต้นระบบ ขั้นตอนบูตโหลดเดอร์ ขั้นตอนเคอร์เนล และกระบวนการอินิต^{[ 3 ]}

เมื่อระบบ Linux เปิดเครื่องหรือรีเซ็ต โปรเซสเซอร์จะเรียกใช้เฟิร์มแวร์/โปรแกรมเฉพาะสำหรับการเริ่มต้นระบบ เช่น การทดสอบตัวเองเมื่อเปิดเครื่อง โดยเรียกใช้เวกเตอร์รีเซ็ตเพื่อเริ่มโปรแกรมที่แอดเดรสที่ทราบในแฟลช/รอม (ในอุปกรณ์ Linux แบบฝังตัว) จากนั้นโหลดบูตโหลดเดอร์ลงใน RAM เพื่อเรียกใช้ในภายหลัง^{[ 2 ]}ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC) ที่เข้ากันได้กับ IBM PC เฟิร์มแวร์/โปรแกรมนี้จะเป็น BIOSหรือ มอนิเตอร์ UEFIและจะถูกจัดเก็บไว้ในเมนบอร์ด^{[ 2 ]}ในระบบ Linux แบบฝังตัว เฟิร์มแวร์/โปรแกรมนี้เรียกว่าบูตรอม [ ^{4 ] [ 5 ] หลังจาก}โหลดลงใน RAM แล้ว บูตโหลดเดอร์ (เรียกอีกอย่างว่าบูตโหลดเดอร์ขั้นแรกหรือบูตโหลดเดอร์หลัก) จะทำงานเพื่อโหลดบูตโหลดเดอร์ขั้นที่สอง^{[ 2 ]} (เรียกอีกอย่างว่าบูตโหลดเดอร์รอง) ^{[ 6 ]}บูตโหลดเดอร์ขั้นที่สองจะโหลดอิมเมจเคอร์เนลลงในหน่วยความจำ คลายการบีบอัดและเริ่มต้น จากนั้นส่งการควบคุมไปยังอิมเมจเคอร์เนลนี้^{[ 2 ]}บูตโหลดเดอร์ขั้นที่สองยังดำเนินการหลายอย่างบนระบบ เช่น การตรวจสอบฮาร์ดแวร์ของระบบ การติดตั้งอุปกรณ์รูท การโหลดโมดูลเคอร์เนลที่จำเป็น ฯลฯ^{[ 2 ]}ในที่สุด กระบวนการพื้นที่ผู้ใช้แรก ( กระบวนการ) ก็เริ่มต้นขึ้น และการเริ่มต้นระบบระดับสูงอื่นๆ จะดำเนินการ (ซึ่งเกี่ยวข้องกับสคริปต์เริ่มต้น) ^{[ 2 ]}init

สำหรับแต่ละขั้นตอนและส่วนประกอบเหล่านี้ มีรูปแบบและแนวทางที่แตกต่างกันออกไป ตัวอย่างเช่นสามารถใช้GRUB , systemd-boot , corebootหรือDas U-Boot เป็นบูตโหลดเดอร์ได้ (ตัวอย่างในอดีตคือ LILO , SYSLINUXหรือLoadlin ) ในขณะที่สคริปต์เริ่มต้นอาจเป็น แบบ init ดั้งเดิม หรือการกำหนดค่าระบบอาจทำได้ผ่านทางเลือกที่ทันสมัย ​​เช่นsystemdหรือrunit

การเริ่มต้นระบบมีขั้นตอนที่แตกต่างกันไปตามฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในการบูต Linux ^{[ 7 ]}

ฮาร์ดแวร์ ที่ใช้งานร่วมกับ IBM PCเป็นสถาปัตยกรรมหนึ่งที่นิยมใช้ Linux ในระบบเหล่านี้ เฟิร์มแวร์ BIOSหรือUEFIมีบทบาทสำคัญ

ในระบบ BIOS BIOS จะทำการทดสอบตัวเองเมื่อเปิดเครื่อง (POST) เพื่อตรวจสอบฮาร์ดแวร์ของระบบ จากนั้นจะระบุอุปกรณ์ภายในเครื่อง และสุดท้ายจะเริ่มระบบ^{[ 7 ]}สำหรับการเริ่มต้นระบบ BIOS จะเริ่มด้วยการค้นหาอุปกรณ์บูตได้ในระบบซึ่งเก็บระบบปฏิบัติการ อุปกรณ์บูตได้อาจเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล เช่น ฟลอปปี้ดิสก์ ซีดีรอม แฟลชไดรฟ์ USB พาร์ติชั่นบนฮาร์ดดิสก์ (ซึ่งฮาร์ดดิสก์จะจัดเก็บระบบปฏิบัติการหลายระบบ เช่น Windows และ Fedora) อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลบนเครือข่ายท้องถิ่น เป็นต้น^{[ 7 ]}ฮาร์ดดิสก์สำหรับบูต Linux จะจัดเก็บMaster Boot Record (MBR) ซึ่งมีบูตโหลดเดอร์ขั้นแรก/หลักเพื่อโหลดลงใน RAM ^{[ 7 ]}

ในระบบ UEFI เคอร์เนล Linux สามารถถูกเรียกใช้งานโดยตรงโดยเฟิร์มแวร์ UEFI ผ่านทาง EFI boot stub ^{[ 8 ]}แต่โดยปกติจะใช้GRUB 2หรือsystemd-bootเป็นบูตโหลดเดอร์^{[ 9 ] [ 10 ]}

หาก รองรับ UEFI Secure Bootมักจะมีการบูต "ชิม" หรือ "พรีโหลดเดอร์" โดย UEFI ก่อนบูตโหลดเดอร์หรือเคอร์เนลที่มี EFI-stub ^{[ 11 ]} แม้ว่าUEFI Secure Bootจะถูกปิดใช้งาน ก็อาจมีอยู่และบูตในกรณีที่เปิดใช้งานในภายหลัง โดยทำหน้าที่เพียงเพิ่มฐานข้อมูลคีย์ลงนามพิเศษที่ให้คีย์สำหรับการตรวจสอบลายเซ็นของขั้นตอนการบูตถัดไปโดยไม่ต้องแก้ไขฐานข้อมูลคีย์ UEFI และเชื่อมโยงไปยังขั้นตอนการบูตถัดไปเช่นเดียวกับที่ UEFI จะทำ

ขั้นตอนการเริ่มต้นระบบบนระบบ Linux แบบฝังตัวเริ่มต้นด้วยการเรียกใช้เฟิร์มแวร์/โปรแกรมบนROM บูต บนชิป จากนั้นโหลดบูตโหลดเดอร์/ระบบปฏิบัติการจากอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล เช่น eMMC, eUFS, NAND flash เป็นต้น^{[ 5 ]}ลำดับการเริ่มต้นระบบจะแตกต่างกันไปตามโปรเซสเซอร์^{[ 5 ]}แต่ทั้งหมดจะรวมถึงขั้นตอนการเริ่มต้นฮาร์ดแวร์และการทดสอบฮาร์ดแวร์ของระบบ^{[ 7 ]}ตัวอย่างเช่น ในระบบที่มีโปรเซสเซอร์ i.MX7D และอุปกรณ์บูตได้ซึ่งจัดเก็บระบบปฏิบัติการ (รวมถึง U-Boot) ROM บูตบนชิปจะตั้งค่า ตัวควบคุม หน่วยความจำ DDRก่อน ซึ่งช่วยให้โปรแกรมของ ROM บูตสามารถรับข้อมูลการกำหนดค่า SoC จากบูตโหลดเดอร์ภายนอกบนอุปกรณ์บูตได้^{[ 5 ]}จากนั้น ROM บูตบนชิปจะโหลด U-Boot ลงใน DRAM สำหรับขั้นตอนบูตโหลดเดอร์^{[ 12 ]}

ในเครื่องคอมพิวเตอร์ IBM PC ที่ใช้BIOSบูตโหลดเดอร์ขั้นแรก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของมาสเตอร์บูตเรคคอร์ด (MBR) คืออิมเมจขนาด 512 ไบต์ที่ประกอบด้วยโค้ดโปรแกรมเฉพาะของผู้ผลิตและตารางพาร์ติชัน^{[ 6 ]}ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ในส่วนบทนำ บูตโหลดเดอร์ขั้นแรกจะค้นหาและโหลดบูตโหลดเดอร์ขั้นที่สอง^{[ 6 ]}โดยจะทำเช่นนี้โดยการค้นหาพาร์ติชันที่ใช้งานอยู่ในตารางพาร์ติชัน^{[ 6 ]}หลังจากพบพาร์ติชันที่ใช้งานอยู่ บูตโหลดเดอร์ขั้นแรกจะสแกนพาร์ติชันที่เหลือในตารางต่อไปเพื่อให้แน่ใจว่าพาร์ติชันเหล่านั้นไม่ได้ใช้งาน^{[ 6 ]}หลังจากขั้นตอนนี้ บูตเรคคอร์ดของพาร์ติชันที่ใช้งานอยู่จะถูกอ่านเข้าไปใน RAM และดำเนินการเป็นบูตโหลดเดอร์ขั้นที่สอง^{[ 6 ]}หน้าที่ของบูตโหลดเดอร์ขั้นที่สองคือการโหลดอิมเมจเคอร์เนล Linux ลงในหน่วยความจำ และดิสก์ RAM เริ่มต้น (ถ้ามี) ^{[ 13 ]}อิมเมจเคอร์เนลไม่ใช่เคอร์เนลที่สามารถเรียกใช้งานได้ แต่เป็น"ไฟล์บีบอัด" ของเคอร์เนลแทน ซึ่งถูกบีบอัดให้อยู่ใน รูปแบบ zImage หรือ bzImage ด้วยzlib ^{[ 14 ]}

ในระบบเหล่านั้น บูตโหลดเดอร์ขั้นที่หนึ่งและขั้นที่สองมักจะมาจากGRand Unified Bootloader (GRUB) และก่อนหน้านี้มาจาก Linux Loader ( LILO ) ^{[ 13 ]} GRUB 2ซึ่งใช้งานอยู่ในปัจจุบัน แตกต่างจาก GRUB 1 ตรงที่สามารถตรวจจับระบบปฏิบัติการต่างๆ ได้โดยอัตโนมัติและกำหนดค่าได้โดยอัตโนมัติ ขั้นที่ 1 จะถูกโหลดและเรียกใช้งานโดย BIOS จาก MBR โหลดเดอร์ขั้นกลาง (ขั้นที่ 1.5 ซึ่งโดยปกติคือ core.img) จะถูกโหลดและเรียกใช้งานโดยโหลดเดอร์ขั้นที่ 1 โหลดเดอร์ขั้นที่สอง (ขั้นที่ 2 ไฟล์ /boot/grub/) จะถูกโหลดโดยขั้นที่ 1.5 และแสดงเมนูเริ่มต้นของ GRUB ซึ่งอนุญาตให้ผู้ใช้เลือกระบบปฏิบัติการหรือตรวจสอบและแก้ไขพารามิเตอร์การเริ่มต้น หลังจากเลือกรายการเมนูและกำหนดพารามิเตอร์เสริมแล้ว GRUB จะโหลดเคอร์เนล Linux ลงในหน่วยความจำและส่งการควบคุมไปยังเคอร์เนลนั้น GRUB 2 ยังสามารถโหลดบูตโหลดเดอร์อื่นแบบต่อเนื่องได้อีกด้วย

ใน ระบบ UEFIนั้น stage1 และ stage1.5 มักจะเป็นไฟล์แอปพลิเคชัน UEFI เดียวกัน (เช่น grubx64.efi สำหรับ ระบบ UEFI x64 )

นอกจาก GRUB แล้ว ยังมีบูตโหลดเดอร์ยอดนิยมอื่นๆ อีก ได้แก่:

• systemd-boot (เดิมชื่อ Gummiboot) เป็นบูตโหลดเดอร์ที่รวมอยู่ในsystemdซึ่งต้องการการตั้งค่าเพียงเล็กน้อย (สำหรับ ระบบ UEFIเท่านั้น)
• SYSLINUX/ISOLINUX เป็นบูตโหลดเดอร์ที่เชี่ยวชาญในการบูตระบบปฏิบัติการ Linux แบบเต็มรูปแบบจากระบบไฟล์ FAT มักใช้กับฟลอปปี้ดิสก์สำหรับบูตหรือกู้คืน, USB แบบ Liveและระบบบูตขนาดเล็กอื่นๆ ISOLINUX มักใช้ในซีดี Live ของ Linux และซีดีติดตั้งแบบบูตได้
• rEFIndคือตัวจัดการการบูตสำหรับระบบUEFI
• corebootเป็นโปรแกรมเสริมฟรีที่จำลองการทำงานของUEFIหรือBIOSซึ่งโดยปกติจะติดตั้งมาพร้อมกับเมนบอร์ดและผู้ผลิตจะจัดหาการอัปเกรดเพิ่มเติมหากจำเป็น ส่วนต่างๆ ของ coreboot จะกลายเป็น BIOS ของระบบและคงอยู่ในหน่วยความจำหลังจากบูตเครื่อง
• Das U-Bootคือบูตโหลดเดอร์สำหรับระบบฝังตัว ใช้ในระบบที่ไม่มี BIOS/UEFI แต่ใช้วิธีการเฉพาะในการอ่านบูตโหลดเดอร์เข้าสู่หน่วยความจำและเรียกใช้งาน

บูตโหลดเดอร์ในอดีต ซึ่งปัจจุบันไม่นิยมใช้แล้ว ได้แก่:

• LILOไม่เข้าใจหรือวิเคราะห์โครงสร้างของระบบไฟล์ แต่/etc/lilo.confจะสร้างไฟล์การกำหนดค่า (configuration file) ในระบบที่กำลังทำงานอยู่ ซึ่งจะแมปข้อมูลออฟเซ็ตดิบ (เครื่องมือแมป) เกี่ยวกับตำแหน่งของดิสก์เคอร์เนลและแรม (initrd หรือ initramfs) ไฟล์การกำหนดค่านี้ ซึ่งรวมถึงข้อมูลต่างๆ เช่นพาร์ติชั่น บูต และ พาธ ของเคอร์เนลสำหรับแต่ละพาร์ติชั่น รวมถึงตัวเลือกที่กำหนดเองหากจำเป็น จะถูกเขียนร่วมกับโค้ดบูตโหลดเดอร์ลงในเซกเตอร์บูต MBR เมื่อ BIOS อ่านเซกเตอร์บูตนี้และควบคุมแล้ว LILO จะโหลดโค้ดเมนูและวาดเมนู จากนั้นใช้ค่าที่จัดเก็บไว้ร่วมกับข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อนเพื่อคำนวณและโหลดเคอร์เนล Linux หรือโหลดบูตโหลดเดอร์อื่นๆ ตามลำดับ
• GRUB 1 มีตรรกะในการอ่านระบบไฟล์ทั่วไปในระหว่างการทำงานเพื่อเข้าถึงไฟล์การกำหนดค่า^{[ 15 ]}ซึ่งทำให้ GRUB 1 สามารถอ่านไฟล์การกำหนดค่าจากระบบไฟล์ได้ แทนที่จะฝังไว้ใน MBR ทำให้สามารถเปลี่ยนการกำหนดค่าในระหว่างการทำงานและระบุดิสก์และพาร์ติชันในรูปแบบที่มนุษย์อ่านได้ แทนที่จะต้องอาศัยค่าออฟเซ็ต นอกจากนี้ยังมีอินเทอร์เฟซบรรทัดคำสั่งซึ่งทำให้แก้ไขหรือปรับเปลี่ยน GRUB ได้ง่ายขึ้นหากมีการกำหนดค่าผิดพลาดหรือเสียหาย^{[ 16 ]}
• Linuxเป็นบูตโหลดเดอร์ที่สามารถแทนที่ เคอร์เนลของ DOSหรือWindows 9x ที่กำลังทำงาน อยู่ด้วยเคอร์เนลของ Linux ในระหว่างการทำงาน วิธีนี้มีประโยชน์ในกรณีของฮาร์ดแวร์ที่ต้องเปิดใช้งานผ่านซอฟต์แวร์ และโปรแกรมการกำหนดค่าดังกล่าวเป็นกรรมสิทธิ์และมีให้ใช้งานเฉพาะใน DOS เท่านั้น วิธีการบูตแบบนี้มีความจำเป็นน้อยลงในปัจจุบัน เนื่องจาก Linux มีไดรเวอร์สำหรับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์จำนวนมาก แต่ก็ยังมีการใช้งานในอุปกรณ์พกพา อยู่บ้าง อีกกรณีหนึ่งคือเมื่อ Linux อยู่ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่ไม่สามารถเข้าถึงได้โดย BIOS สำหรับการบูต: DOS หรือ Windows สามารถโหลดไดรเวอร์ที่เหมาะสมเพื่อชดเชยข้อจำกัดของ BIOS และบูต Linux จากที่นั่นได้

ขั้นตอนเคอร์เนลเกิดขึ้นหลังจากขั้นตอนบูตโหลดเดอร์เคอร์เนลของลินุกซ์จัดการกระบวนการระบบปฏิบัติการทั้งหมด เช่นการจัดการหน่วยความจำการจัดตารางงานอินพุต/เอาต์พุตการสื่อสารระหว่างกระบวนการและการควบคุมระบบโดยรวม การโหลดเคอร์เนลจะทำในสองขั้นตอน – ในขั้นตอนแรก เคอร์เนล (ในรูปแบบไฟล์ภาพที่บีบอัด) จะถูกโหลดลงในหน่วยความจำและคลายการบีบอัด และฟังก์ชันพื้นฐานบางอย่างจะถูกตั้งค่า เช่น การจัดการหน่วยความจำขั้นพื้นฐาน การตั้งค่าฮาร์ดแวร์ขั้นต่ำ^{[ 14 ]}ภาพเคอร์เนลจะถูกคลายการบีบอัดด้วยตนเอง ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของรูทีนของภาพเคอร์เนล^{[ 14 ]}สำหรับบางแพลตฟอร์ม (เช่น ARM 64 บิต) การคลายการบีบอัดเคอร์เนลจะต้องดำเนินการโดยบูตโหลดเดอร์แทน เช่น U-Boot ^{[ 17 ]}

สำหรับรายละเอียดของขั้นตอนเหล่านั้น ลองยกตัวอย่าง ไมโครโปรเซสเซอร์ i386เมื่อมีการเรียกใช้ bzImage ฟังก์ชันstart()(ของ./arch/i386/boot/head.S) จะถูกเรียกเพื่อตั้งค่าฮาร์ดแวร์พื้นฐาน จากนั้นเรียกstartup_32()(ที่อยู่ใน./arch/i386/boot/compressed/head.S) ^{[ 14 ]}startup_32()จะทำการตั้งค่าพื้นฐานให้กับสภาพแวดล้อม (สแต็ก ฯลฯ) ล้างBlock Started by Symbol (BSS) จากนั้นเรียกใช้decompress_kernel()(ที่อยู่ใน./arch/i386/boot/compressed/misc.c) เพื่อคลายการบีบอัดเคอร์เนล^{[ 14 ]}จากนั้นการเริ่มต้นเคอร์เนลจะถูกดำเนินการผ่านฟังก์ชันอื่นstartup_32()ที่อยู่ใน^[./arch/i386/kernel/head.S 14 ^]ฟังก์ชันเริ่มต้นสำหรับเคอร์เนล (เรียกอีกอย่างว่า swapper หรือกระบวนการ 0) จะสร้างการจัดการหน่วยความจำ (ตารางเพจจิ้งและ ^เพจจิ้งหน่วยความจำ) ตรวจจับประเภทของCPUและฟังก์ชันเพิ่มเติมใดๆ เช่น ความสามารถใน การคำนวณจุดลอยตัวจากนั้นสลับไปยังฟังก์ชันเคอร์เนล Linux ที่ไม่เฉพาะเจาะจงสถาปัตยกรรมผ่านการเรียก ที่ อยู่ใน^{[ 14 ]}startup_32()start_kernel()./init/main.c

start_kernel()ดำเนินการฟังก์ชันการเริ่มต้นที่หลากหลาย ตั้งค่าการจัดการการขัดจังหวะ ( IRQs ) กำหนดค่าหน่วยความจำเพิ่มเติม ติดตั้งดิสก์ RAM เริ่มต้น ("initrd") ที่โหลดไว้ก่อนหน้านี้เป็นระบบไฟล์รูทชั่วคราวระหว่างขั้นตอนบูตโหลดเดอร์^{[ 14 ]} initrd ซึ่งทำหน้าที่เป็นระบบไฟล์รูทชั่วคราวใน RAM ช่วยให้เคอร์เนลสามารถบูตได้อย่างสมบูรณ์และโหลดโมดูลไดรเวอร์ได้โดยตรงจากหน่วยความจำ โดยไม่ต้องพึ่งพาอุปกรณ์อื่น (เช่น ฮาร์ดดิสก์) ^{[ 14 ]} initrd มักจะมีโมดูลที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่อพ่วงจัดเก็บข้อมูล^{[ 14 ]}เช่น ไดรเวอร์ SATA และรองรับการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ที่เป็นไปได้จำนวนมาก^{[ 14 ]}การแบ่งไดรเวอร์บางส่วนที่คอมไพล์แบบคงที่ลงในเคอร์เนลและไดรเวอร์อื่นๆ ที่โหลดจาก initrd ช่วยให้เคอร์เนลมีขนาดเล็ลง^{[ 14 ]} initramfsหรือที่รู้จักกันในชื่อ early user space มีให้ใช้งานตั้งแต่เวอร์ชัน 2.5.46 ของเคอร์เนล Linux ^{[ 18 ]}โดยมีจุดประสงค์เพื่อแทนที่ฟังก์ชันต่างๆ ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งก่อนหน้านี้เคอร์เนลจะดำเนินการในระหว่างกระบวนการเริ่มต้น การใช้งานทั่วไปของ early user space คือการตรวจจับว่าไดรเวอร์อุปกรณ์ ใด ที่จำเป็นในการโหลดระบบไฟล์พื้นที่ผู้ใช้หลัก และโหลดไดรเวอร์เหล่านั้นจากระบบไฟล์ชั่วคราวการแจกจ่ายหลายๆ แบบใช้dracutเพื่อสร้างและบำรุงรักษาอิมเมจ initramfs

ต่อมาระบบไฟล์รูทจะถูกสลับผ่านการเรียกใช้pivot_root()ซึ่งจะยกเลิกการเมานต์ระบบไฟล์รูทชั่วคราวและแทนที่ด้วยการใช้ระบบไฟล์รูทจริงเมื่อสามารถเข้าถึงได้^{[ 14 ]}จากนั้นหน่วยความจำที่ใช้โดยระบบไฟล์รูทชั่วคราวจะถูกเรียกคืน

สุดท้ายkernel_thread(ในarch/i386/kernel/process.c) จะถูกเรียกเพื่อเริ่มกระบวนการ Init (กระบวนการพื้นที่ผู้ใช้แรก) จากนั้นจึงเริ่มงานว่างcpu_idle()ผ่าน^{[ 14 ]}

ดังนั้น ขั้นตอนเคอร์เนลจะเริ่มต้นอุปกรณ์ ติดตั้งระบบไฟล์รูทที่ระบุโดยบูตโหลดเดอร์เป็นแบบอ่านอย่างเดียวและเรียกใช้Init ( /sbin/init) ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นกระบวนการแรกที่ระบบเรียกใช้ ( PID = 1) ^{[ 19 ]}เคอร์เนลจะพิมพ์ข้อความเมื่อติดตั้งระบบไฟล์ และ Init จะพิมพ์ข้อความเมื่อเริ่มกระบวนการ Init ^{[ 19 ]}

ตามข้อมูลของRed Hatกระบวนการเคอร์เนลโดยละเอียดในขั้นตอนนี้จึงสรุปได้ดังนี้: ^{[ 15 ]}

"เมื่อเคอร์เนลถูกโหลด มันจะเริ่มต้นและกำหนดค่าหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ทันที และกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ต่างๆ ที่เชื่อมต่อกับระบบ รวมถึงโปรเซสเซอร์ ระบบย่อย I/O และอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลทั้งหมด จากนั้นมันจะค้นหาอิมเมจ initrd ที่บีบอัดในตำแหน่งที่กำหนดไว้ในหน่วยความจำ คลายการบีบอัด ติดตั้ง และโหลดไดรเวอร์ที่จำเป็นทั้งหมด ต่อไป มันจะเริ่มต้นอุปกรณ์เสมือนที่เกี่ยวข้องกับระบบไฟล์ เช่นLVMหรือซอฟต์แวร์RAIDก่อนที่จะยกเลิกการติดตั้งอิมเมจดิสก์ initrd และปล่อยหน่วยความจำทั้งหมดที่อิมเมจดิสก์เคยใช้ เคอร์เนลจะสร้างอุปกรณ์รูท ติดตั้งพาร์ติชันรูทแบบอ่านอย่างเดียว และปล่อยหน่วยความจำที่ไม่ได้ใช้ ณ จุดนี้ เคอร์เนลถูกโหลดลงในหน่วยความจำและพร้อมใช้งาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไม่มีแอปพลิเคชันของผู้ใช้ที่อนุญาตให้ป้อนข้อมูลที่มีความหมายไปยังระบบ จึงไม่สามารถทำอะไรกับมันได้มากนัก" การบูตแบบ initramfs นั้นคล้ายกัน แต่ไม่เหมือนกับการบูต initrd ที่อธิบายไว้

ในขั้นตอนนี้ เมื่อเปิดใช้งานการขัดจังหวะแล้ว ตัวจัดตารางเวลาสามารถควบคุมการจัดการโดยรวมของระบบ เพื่อให้สามารถทำงานหลายอย่างพร้อมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ และกระบวนการเริ่มต้น (init process) จะยังคงดำเนินการบูตสภาพแวดล้อมของผู้ใช้ในพื้นที่ผู้ใช้ต่อไป

เมื่อเคอร์เนลเริ่มต้นแล้ว เคอร์เนลจะเริ่มต้นกระบวนการinit ^{[ 20 ]}ซึ่งเป็นเดมอนที่ทำการบูตสแตรปพื้นที่ผู้ใช้เช่น โดยการตรวจสอบและติดตั้งระบบไฟล์และเริ่มต้นกระบวนการ อื่นๆ ระบบ init เป็นเดมอนตัวแรกที่เริ่มต้น (ระหว่างการบูต) และเป็นเดมอนตัวสุดท้ายที่สิ้นสุด (ระหว่างการปิดระบบ )

ในอดีต กระบวนการนี้คือ " SysV init " ซึ่งเรียกกันสั้นๆ ว่า "init" แต่ระบบปฏิบัติการ Linux รุ่นใหม่ๆ มักใช้ทางเลือกที่ทันสมัยกว่า เช่นsystemdด้านล่างนี้คือสรุปกระบวนการ init หลักๆ:

• SysV init ( หรือเรียกสั้นๆ ว่า "init") คล้ายกับกระบวนการ init ของUNIX System Vในระบบ Linux มาตรฐาน init จะถูกเรียกใช้ด้วยพารามิเตอร์ที่เรียกว่าrunlevelซึ่งมีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 6 และกำหนดว่าระบบย่อยใดจะสามารถใช้งานได้ แต่ละ runlevel มีสคริปต์ ของตัวเอง ซึ่งกำหนดกระบวนการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าหรือออกจาก runlevel ที่กำหนด และสคริปต์เหล่านี้จะถูกอ้างอิงตามความจำเป็นในกระบวนการบูต สคริปต์ init มักจะอยู่ในไดเร็กทอรีที่มีชื่อเช่น"/etc/rc...". ไฟล์การกำหนดค่าระดับบนสุดสำหรับ init อยู่ที่/etc/inittab. ^{[ 21 ]}ในระหว่างการบูตระบบ ระบบจะตรวจสอบว่ามีการระบุ runlevel เริ่มต้นใน /etc/inittab หรือไม่ และจะขอให้เข้าสู่ runlevel ผ่านทางคอนโซลระบบหากไม่มี จากนั้นจะดำเนินการเรียกใช้สคริปต์บูตที่เกี่ยวข้องทั้งหมดสำหรับ runlevel ที่กำหนด รวมถึงการโหลดโมดูลการตรวจสอบความสมบูรณ์ของระบบไฟล์รูท (ซึ่งถูกเมานต์แบบอ่านอย่างเดียว) จากนั้นเมานต์ใหม่เพื่อให้เข้าถึงแบบอ่านและเขียนได้อย่างเต็มที่ และตั้งค่าเครือข่าย^{[ 19 ]}หลังจากที่สร้างกระบวนการทั้งหมดที่ระบุไว้แล้ว init จะหยุดทำงานและรอให้เหตุการณ์ใดเหตุการณ์หนึ่งในสามเหตุการณ์เกิดขึ้น ได้แก่ กระบวนการที่เริ่มต้นจะสิ้นสุดหรือตาย สัญญาณไฟดับ หรือคำขอผ่าน/sbin/telinitเพื่อเปลี่ยนระดับการทำงานเพิ่มเติม^{[ 22 ]}

• systemd เป็นทางเลือกที่ทันสมัยแทน SysV init เช่นเดียวกับ init, systemd เป็น daemon ที่จัดการ daemon อื่นๆ daemon ทั้งหมด รวมถึง systemd เป็นกระบวนการพื้นหลัง Lennart PoetteringและKay Sieversวิศวกรซอฟต์แวร์ที่พัฒนา systemd ในช่วงแรก^{[ 23 ]}พยายามที่จะเหนือกว่าประสิทธิภาพของ daemon init ในหลายๆ ด้าน พวกเขาต้องการปรับปรุงเฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์สำหรับการแสดงการพึ่งพา เพื่อให้สามารถประมวลผลได้มากขึ้นแบบขนานระหว่างการบูตระบบ และเพื่อลดภาระการคำนวณของเชลล์คำสั่งเริ่มต้นของ systemd สำหรับแต่ละ daemon จะถูกบันทึกไว้ในไฟล์การกำหนดค่าแบบประกาศแทนที่จะเป็นสคริปต์เชลล์ สำหรับการสื่อสารระหว่างกระบวนการ systemd ทำให้ซ็อกเก็ตโดเมน UnixและD-Busพร้อมใช้งานสำหรับ daemon ที่กำลังทำงานอยู่ systemd ยังมีความสามารถในการขนานอย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย

• ซิสลินุกซ์
• กระบวนการบูตของอุปกรณ์ Android
• กระบวนการบูตของ macOS
• ขั้นตอนการบูตของ Windows

• การอ่านซอร์สโค้ดเคอร์เนลของลินุกซ์จากวิกิพีเดีย
• เกร็ก โอ'คีฟ - จาก Power Up ถึง Bash PromptในWayback Machine (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 23 ตุลาคม 2552)
• Bootchart: การแสดงภาพประสิทธิภาพกระบวนการบูตเครื่อง
• กระบวนการบูตสแตรปบนระบบ EFI , LWN.net , 11 กุมภาพันธ์ 2015, โดย Matt Fleming