Grub2 Uefi Systemstart

Farbige Pfeile im Diagramm

• Rot: UEFI lädt Shim.
• Violett: Shim lädt GRUB2.
• Grün: GRUB2 lädt grub.cfg und zeigt das Boot-Menü an.
• Magenta: GRUB2 lädt Kernel und initrd.
• Blau: Das Root-Dateisystem wird gemountet (/dev/sda1): mit initrd durch deren Programm /init, ohne initrd durch den Kernel.
• Cyan: Auf dem Root-Dateisystem startet systemd.
• Hinweis zum Blau: Mit initrd mountet das Programm /init in der initrd das Root-Dateisystem, danach wechselt es dorthin und startet init/systemd. Nur ohne initrd mountet der Kernel selbst. Die Bilder zeigen den Pfeil vereinfacht vom Kernel aus.
• Animation: GRUB2 Bootvorgang (einfach)
• Orange: systemd setzt den Hostnamen.
• Gelb: systemd setzt die Uhrzeit.
• Braun: systemd mountet weitere Dateisysteme.

UEFI

• Das UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) führt die Initialisierung der Hardware durch und sucht nach einem bootfähigen Gerät.
• Sobald ein bootfähiges Gerät gefunden wird, lädt UEFI den signierten Bootloader "shim".

Shim

• Shim ist ein minimaler Bootloader, der von Microsoft signiert ist.
• Shim lädt einen anderen Bootloader (GRUB2), der von Shim signiert wurde.

GRUB2

• GRUB2 wird von Shim geladen und übernimmt die Kontrolle.
• GRUB2 lädt die Konfigurationsdatei (grub.cfg), die Boot-Einträge und Optionen enthält.
• Ein Boot-Menü wird angezeigt, aus dem der Benutzer das zu startende Betriebssystem auswählen kann, oder der Standard-Kernel wird automatisch gestartet.

Kernel und Initial Ramdisk (initrd)

• GRUB2 lädt den Kernel und die Initial Ramdisk (initrd) in den Speicher.
• Der Kernel wird gestartet und initrd enthält die benötigten Treiber und Dateien, die für den Start des Kernels erforderlich sind.
• GRUB2 übergibt die Kontrolle an den Kernel, der im Speicher geladen ist.

Kernel-Initialisierung

• Der Kernel wird ausgeführt und initialisiert die Hardware.
• Der Kernel verwendet die Dateien und Treiber in der initrd, um das Root-Dateisystem zu laden.

Mounten des Root-Dateisystems

• Nach der Initialisierung des Kernels wird das endgültige Root-Dateisystem von der festgelegten Partition (z.B. /dev/sda1) gemountet. Mit initrd macht das das Programm /init in der initrd, ohne initrd der Kernel selbst.
• Die Initial Ramdisk (initrd) übergibt die Kontrolle an das tatsächliche Root-Dateisystem.

Starten von systemd

• Der Kernel startet den ersten Userspace-Prozess, systemd.
• systemd liest seine Konfigurationsdateien und startet die notwendigen Systemdienste und Prozesse, um das Betriebssystem vollständig hochzufahren.