名稱
bootup — 系統啟動流程
描述
在系統啟動過程中要涉及多個不同的元件。 按下電源按鈕後， 首先bios/uefi做最基本的硬體自檢與初始化， 然後載入預設/手動選擇的磁碟/網路上的引導載入器(例如grub2)， 引導載入器進一步從磁碟/網路上載入作業系統核心(例如linux)。對於linux來說， 核心將會(可選的)解壓乙個initrd(initial ram disk)映象(可以用 dracut(8) 之類的工具生成)，並執行由"rdinit="核心引導選項指定的init程式(例如 systemd(1)) 以尋找並掛載根檔案系統。完成根檔案系統的掛載之後，核心啟動由"init="核心引導選項指定的init程式(例如 systemd(1)) 以接管系統的控制權。該init程式將會負責 檢測所有其他的硬體裝置、掛載必要的檔案系統、啟動所有必要的服務，等等。
關機時， init程式將會停止所有服務、 解除安裝所有檔案系統、 (可選的)返回initrd環境解除安裝根檔案系統， 最後關閉電源。
其他有關系統啟動流程的資訊 可以參考 boot(7) 手冊。
常規啟動流程
當成功掛載了"root="核心引導選項指定的根檔案系統之後，核心將啟動由"init="核心引導選項指定的init程式， 從這個時間點開始，即進入了"常規啟動流程"：檢測硬體裝置並載入驅動、掛載必要的檔案系統、啟動所有必要的服務，等等。對於 systemd(1) 系統來說，上述"init程式"就是 systemd 程序， 而整個"常規啟動流程"也以幾個特殊的 target 單元(詳見 systemd.target(5)) 作為節點，被劃分為幾個階段性步驟。在每個階段性步驟內部，任務是高度並行的， 所以無法準確**同一階段內單元的先後順序， 但是不同階段之間的先後順序總是固定的。
當啟動系統時， systemd 將會以 default.target 為啟動目標， 借助單元之間環環相扣的依賴關係，即可完成"常規啟動流程"。default.target 通常只是乙個指向 graphical.target(圖形介面) 或 multi-user.target(文字控制台) 的軟連線。為了強制啟動流程的規範性以及提高單元的並行性， 預先定義了一些具有特定含義的 target 單元。詳見 systemd.special(7) 手冊。
下面的圖表解釋了 這些具有特定含義的 target 單元之間的依賴關係 以及各自在啟動流程中的位置。圖中的箭頭表示了單元之間的依賴關係與先後順序， 整個圖表按照自上而下的時間順序執行。
用斜體標識的目標單元經常被用作啟動目標。 有兩種方法可以指定啟動目標： (1)使用 systemd.unit= 核心引導選項(參見 systemd(1))；(2)使用 default.target 軟連線。
因為 timers.target 以非同步方式包含在 basic.target 中， 所以 timer 單元可以依賴於在 basic.target 之後才啟動的服務。
initrd(initial ram disk) 啟動流程
在initrd內部， 也可以將 systemd 用作 init程式(由"rdinit="核心引導選項指定)。
此時 initrd.target 將是預設目標。initrd內部啟動流程的上半部分與前一小節 basic.target 之前的部分完全相同。隨後的啟動流程將以 initrd.target 為目標(如下圖所示)。在掛載任何檔案系統之前(也就是在啟動 local-fs-pre.target 之前)， [email protected] 將會首先完成啟動， 以檢查系統是要從先前的休眠狀態中恢復， 還是要執行常規的啟動流程。在檢查完成之前，將不會掛載任何檔案系統。當根檔案系統裝置可用時，將到達 initd-root-device.target 目標。如果成功的將根檔案系統掛載到 /sysroot 目錄，那麼 sysroot.mount 單元將被啟動，然後進一步到達 initrd-root-fs.target 目標。initrd-parse-etc.service 將會分析 /sysroot/etc/fstab 檔案以掛載 /usr (若需要) 與帶有 x-initrd.mount 標記的掛載點。所有這些掛載點都將被掛載到 /sysroot 之下，然後流程到達 initrd-fs.target 目標。再接下來 initrd-cleanup.service 將會使用 systemctl --no-block isolate 命令啟動 initrd-switch-root.target 目標。因為 isolate 表示立即停止所有在新的目標單元中不需要的程序， 所以此動作實際上是為接下來切換根目錄做預先的準備(也就是清理環境)。最後，啟動 initrd-switch-root.service 服務，將系統的根目錄切換至 /sysroot 目錄。
關機流程
systemd 系統在關機時同樣遵循固定的流程， 具體如下圖所示：
用斜體標識的目標單元經常被用作關機目標。
注意， systemd-halt.service(8), systemd-reboot.service, systemd-poweroff.service, systemd-kexec.service 會將系統與 systemd(pid=1) 帶入關機流程的第二個階段(由 systemd-shutdown 執行)， 也就是不再考慮任何服務與單元等概念， 只用一種簡單粗暴的方式解除安裝所有檔案系統、殺死所有程序、釋放所有資源。一般來說，在第一階段結束時，常規應用都已終止、常規資源都已釋放，第二階段只是乙個兜底的安全網， 那些在第一階段基於單元的關閉流程中(見前文) 未能結束的程序將被強制終止、未能釋放的資源將被強制釋放。
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