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Linux作為一個開源的操作系統(tǒng)，受到了廣泛的歡迎和使用。與其他操作系統(tǒng)相比，Linux具有簡潔的界面、高度的自定義性和穩(wěn)定的性能。然而，許多用戶在使用Linux時，會遇到啟動速度慢和系統(tǒng)響應(yīng)速度低的問題。本文將介紹linux啟動速度的大揭秘，以及如何提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
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Linux啟動速度慢的原因
1. 啟動過程中的硬件檢查
Linux在啟動時會進(jìn)行硬件設(shè)備的檢查，以確保系統(tǒng)中所有的硬件設(shè)備都能夠正常工作。在這個過程中，Linux會檢查硬盤、內(nèi)存、顯卡、網(wǎng)卡等部件，這個過程可能需要一定的時間，特別是在硬件環(huán)境比較復(fù)雜的情況下。
2. 啟動過程中的服務(wù)開啟
Linux啟動時會激活眾多的服務(wù)，例如網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙、音頻等服務(wù)。這些服務(wù)在啟動時需要一定的時間，并且會占用一部分系統(tǒng)的資源。
3. 啟動時的硬盤讀寫速度
硬盤的讀寫速度也會直接影響到Linux的啟動速度。如果硬盤讀寫速度過慢，那么系統(tǒng)的啟動速度也會很慢。
如何提高Linux啟動速度
1. 禁止啟動不必要的服務(wù)
在Linux啟動時，各種服務(wù)都會自動開啟。但是有些服務(wù)并不是每次啟動時都必須要開啟的，因此禁止掉這些不必要的服務(wù)，可以有效地提高系統(tǒng)的啟動速度?？梢酝ㄟ^在終端中輸入”systemctl disable service-name”來關(guān)閉不必要的服務(wù)。
2. 使用SSD硬盤
相對于傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤，SSD硬盤的讀寫速度更快，這將顯著提高Linux的啟動速度。但是SSD的價格較高，不適合所有用戶。
3. 啟用快速啟動
快速啟動是指在關(guān)機(jī)時，保存一部分系統(tǒng)數(shù)據(jù)到硬盤中，下次啟動時可以快速加載這些數(shù)據(jù)以加快啟動速度。Linux內(nèi)核默認(rèn)支持快速啟動，啟用該功能只需要安裝系統(tǒng)時開啟。
4. 禁止啟動圖形界面
圖形界面雖然美觀，但是在啟動時會較大地占用系統(tǒng)資源，從而降低系統(tǒng)的啟動速度。因此可以選擇在啟動時不要加載圖形界面，使用命令行模式啟動。
5. 清理系統(tǒng)垃圾文件
Linux系統(tǒng)也會存在大量無用的垃圾文件，清理這些文件可以有效地提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度?？梢允褂妹钊纭眘udo apt-get autoremove”來清理系統(tǒng)垃圾文件。
Linux啟動速度取決于多種因素，如硬件性能、系統(tǒng)配置、服務(wù)開啟等。通過優(yōu)化操作系統(tǒng)的配置和禁止啟動不必要的服務(wù)，并清理無用的垃圾文件，可以有效地提高Linux的啟動速度和響應(yīng)速度，讓用戶享受更加流暢的操作體驗(yàn)。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- Linux如何啟動流程?Linux啟動流程詳解
Linux如何啟動流程?Linux啟動流程詳解
當(dāng)用戶打開電源后，BIOS開機(jī)自檢，確定啟動設(shè)備，安裝啟動設(shè)備，啟動設(shè)備上面安裝的GRUB開始引導(dǎo)Linux，Linux首先先進(jìn)行內(nèi)核引導(dǎo)，通過跟切換，執(zhí)行init程序，init程序確定啟動級別，根據(jù)啟動級別進(jìn)行系統(tǒng)初始化和運(yùn)行的服務(wù)，然后返回init啟動終端，用戶通過驗(yàn)證成功登陸Shell，這就是一個從開機(jī)到登陸的啟動過程。
一、硬件引導(dǎo)啟動
當(dāng)用戶打開電源后POST開始自檢，檢測硬件設(shè)備是否確實(shí)或者存在故障（是否影響氏沒清正常開機(jī)），如果不影響正常開機(jī)，就把任務(wù)交給BIOS。BIOS通過搜索，安裝啟動確定啟動設(shè)備，啟動項(xiàng)為硬盤，BIOS去讀取硬盤的前512字節(jié)到內(nèi)存，找到BootLoader,確定GRUB
二、GRUB引導(dǎo)啟動內(nèi)核
這一部分概況起來就是：GRUB程序加載執(zhí)行并開始引導(dǎo)kernel程序
Boot Loader就是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行之前運(yùn)行的一小段程序。通過GRUB引導(dǎo)可以確定內(nèi)核程序，因?yàn)橐龑?dǎo)扇區(qū)只有446字節(jié)，GRUB只是一個小的程序安裝在里面，真正使用的在MBR后面的扇區(qū)存放，我們想使用Bootloader GRUB功能必須讀取后面的文件，Bootloader GRUB功能程序的運(yùn)行和加載配置選項(xiàng)分為三個階段
Stage1階段：
Stage1階段其實(shí)就是執(zhí)行系統(tǒng)安裝時預(yù)先寫入到MBR的Bootloader中的程序。
Stage1階段的任務(wù)僅是將硬盤0柱面0磁道2扇區(qū)的內(nèi)容讀入內(nèi)存并執(zhí)行，它是Stage1.5階段或Stage2階段的入口，引導(dǎo)進(jìn)入Stage1.5階段或Stage2階段。 在此Stage1階段，還沒有識別文件系統(tǒng)的能力。
Stage1.5階段：
stage1.5階段是stage1階段和stage2階段的中間橋梁。stage1.5階段具有識別啟動分區(qū)文件系統(tǒng)的能力，此后GRUB程序便有能力去訪問/boot分區(qū)下/grub目錄下的 stage2文件，并將stage2載入內(nèi)存執(zhí)行。
Stage2階段
Stage2階段殲前執(zhí)行時，首先會解析GRUB程序的配置文件grub.conf，并依配置文件決定是否顯示系統(tǒng)啟動菜單。然后加載內(nèi)核鏡像到內(nèi)存中，通過initrd程序建立RAMDisk內(nèi)存虛擬根文件系統(tǒng)。此時控制權(quán)將轉(zhuǎn)交給內(nèi)核程序。
三、內(nèi)核引導(dǎo)啟動
這一部分主要是通過在內(nèi)存中建立虛擬根文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備的驅(qū)動并建立和切換到真正的根文件系統(tǒng)。
解壓內(nèi)核鏡像加載到內(nèi)存，以及initrd程序建立RAMDisk內(nèi)存虛擬根文件系統(tǒng)后，內(nèi)核開始驅(qū)動基本硬件，并調(diào)用虛擬根文件系統(tǒng)中的init程序加載驅(qū)動模塊初始化系統(tǒng)中各種設(shè)備的相關(guān)配置工作，其中包括CPU、I/O、存儲設(shè)備等。當(dāng)所需的驅(qū)動程序加載完后，會根據(jù)grub.conf配置文件中“root=XXX”部分所指定的內(nèi)容創(chuàng)建一個根設(shè)備，然后將根文件系統(tǒng)以只讀的方式掛載，并切換到真正的根文件系統(tǒng)上，同時調(diào)用系統(tǒng)進(jìn)程的/in/init程序，進(jìn)入系統(tǒng)初始化階段。
四、系統(tǒng)初始化
這一步是通過/in/init,init程序準(zhǔn)備軟件運(yùn)行壞境，啟動系統(tǒng)服務(wù)
通過/etc/inittab文件確定運(yùn)行級別，然后去執(zhí)行系統(tǒng)初始化腳本/etc/rc.sysinit,為用戶初始化用戶空間環(huán)境，在完成初始化后，根據(jù)運(yùn)行級別，系統(tǒng)開始對應(yīng)級別的目錄啟動服務(wù)，關(guān)閉那些不要的服務(wù)（里面S99local -> ../rc.local）用戶自動服務(wù)啟動腳本
運(yùn)行級別：為系統(tǒng)運(yùn)行或維護(hù)等目的而設(shè)定；0-6：7個級別
0：關(guān)機(jī)
1：單用戶模式(root自動登錄), single, 維護(hù)模式
2: 多察明用戶模式，啟動網(wǎng)絡(luò)功能，但不會啟動NFS；維護(hù)模式
3：多用戶模式，正常模式；文本界面
4：預(yù)留級別；可同3級別
5：多用戶模式，正常模式；圖形界面
6：重啟
默認(rèn)級別：3, 5
切換級別：init #
查看級別：runlevel ; who -r
五、啟動終端，用戶登錄
這一步是用戶登錄shell過程
如果沒有改變級別，默認(rèn)情況執(zhí)行/in/mingetty打開6個純文本終端，讓用戶輸入用戶名和密碼。輸入完成后，再調(diào)用login程序，核對密碼。如果密碼正確，就從文件 /etc/passwd 讀取該用戶指定的shell，然后啟動這個shell。更多Linux介紹請查看《Linux就該這么學(xué)》。
在BIOS階段，計算機(jī)的行為基本上被寫死了，可以做的事情并不多；一般就是通電、BIOS、主引導(dǎo)記錄、操作系統(tǒng)這四步。所以我們一般認(rèn)為加載內(nèi)核是linux啟動流程的之一步。
之一步、加載內(nèi)核
操作系統(tǒng)接管硬件以后，首先讀入 /boot 目錄下的內(nèi)核文件。
我們查看一下，/boot 目錄下面大概是這樣一些文件：
$ ls /boot config-3.2.0-3-amd64 config-3.2.0-4-amd64 grub initrd.img-3.2.0-3-amd64 initrd.img-3.2.0-4-amd64 System.map-3.2.0-3-amd64 System.map-3.2.0-4-amd64 vmlinuz-3.2.0-3-amd64 vmlinuz-3.2.0-4-amd64
第二步、啟動初始化進(jìn)程
內(nèi)核文件加載以后，就開始運(yùn)行之一個程序 /in/init，它的作用是初始化系統(tǒng)環(huán)境。
由于init是之一個運(yùn)行的程序，它的進(jìn)程編號（pid）就是1。其他所有進(jìn)程都從它衍生，都是它的子進(jìn)程。
第三步、確定運(yùn)行級別
許多程序需要開機(jī)啟動。它們在Windows叫做孫悶”服務(wù)”（service），在Linux就叫做”守護(hù)進(jìn)程”（daemon）。
init進(jìn)程的一大任務(wù)，就是去運(yùn)行這些開機(jī)啟動的程序。但是，不同的場合需要啟動不同的程序，比如用作服務(wù)器時，需要啟動Apache，用作桌面就不需要。Linux允許為不同的場合，分配不同的開機(jī)啟動程序，這就叫做”運(yùn)行級別”（runlevel）。也就是說，啟動時根據(jù)”運(yùn)行級別”，確定要運(yùn)行哪些程序。
Linux預(yù)置七種運(yùn)行級別（0-6）。一般來說，0是關(guān)機(jī)，1是單用戶模式（也就是維護(hù)模式），6是重啟。運(yùn)行級別2-5，各個發(fā)行版不太一樣，對于Debian來說，都是同樣的多用戶模式（也就是正常模式）。
init進(jìn)程首先讀取文件 /etc/inittab，它是運(yùn)行級別的設(shè)置文件。如果你打開它，可以看到之一行是這樣的：
id:2:initdefault:
initdefault的值是2，表明系統(tǒng)啟動時的運(yùn)行級別為2。如果需要指定其他級別，可以手動修改這個值。
那么，運(yùn)行級別2有些什么程序呢，系統(tǒng)怎么知道每個級別應(yīng)該加載哪些程序呢？回答是每個運(yùn)行級別在/etc目錄下面，都有一個對應(yīng)的子目錄，指定要加載的程序。
/etc/rc0.d /etc/rc1.d /etc/rc2.d /etc/rc3.d /etc/rc4.d /etc/rc5.d /etc/rc6.d
上枝仿面目錄名中的”rc”，表示run command（運(yùn)行程序），最后的d表示directory（目錄）。下面讓我們看看 /etc/rc2.d 目錄中到底指定了哪些程序。
$ ls /etc/rc2.d README S01motd S13rpcbind S14nfs-common S16binfmt-support S16rsyslog S16sudo S17apache2 S18acpid …
可以看到，除了之一個文件README以外，其他文件名都是”字母S+兩位數(shù)字+程序名”的形式。字母S表示Start，也就是啟動的意思（啟動腳本的運(yùn)行參數(shù)為start），如果這個位置是字母K，就代表Kill（關(guān)閉），即如果從其他運(yùn)行級別切換過來，需要關(guān)閉的程序（啟動腳本的運(yùn)行參數(shù)為stop）。后面的兩位數(shù)字表示處理順序，數(shù)字越小越早處理，所以之一個啟動的程序是motd，然后是rpcbing、nfs……數(shù)字相同時，則按照程序名的字母順序啟動，所以rsyslog會先于sudo啟動。
這個目錄里的所有文件（除了README），就是啟動時要加載的程序。如果想增加或刪除某些程序，不建議手動修改 /etc/rcN.d 目錄，更好是用專門命令進(jìn)行管理。
第四步、加載開機(jī)啟動程序
前面提到，七種預(yù)猛凱纖設(shè)的”運(yùn)行級別”各自有一個目錄，存放需要開機(jī)啟動的程序。不難想到，如果多個”運(yùn)行級別”需要啟動同一個程序，那么這個程序的啟動腳本，就會在每一個目錄里都有一個拷貝。這樣會造成管理上的困擾：如果要修改啟動腳本，豈不是每個目錄都要改一遍？
Linux的解決辦法，就是七個 /etc/rcN.d 目錄里列出的程序，都設(shè)為鏈接文件，指向另外一個目錄 /etc/init.d ，真正的啟動腳本都統(tǒng)一放在這個目錄中。init進(jìn)程逐一加載開機(jī)啟動程序，其實(shí)就是運(yùn)行這個目錄里的啟動腳本。
下面就是鏈接文件真正的指向。
$ ls -l /etc/rc2.d README S01motd -> ../init.d/motd S13rpcbind -> ../init.d/rpcbind S14nfs-common -> ../init.d/nfs-common S16binfmt-support -> ../init.d/binfmt-support S16rsyslog -> ../init.d/rsyslog S16sudo -> ../init.d/sudo S17apache2 -> ../init.d/apache2 S18acpid -> ../init.d/acpid …
這樣做的另一個好處，就是如果你要手動關(guān)閉或重啟某個進(jìn)程，直接到目錄 /etc/init.d 中尋找啟動腳本即可。比如，我要重啟Apache服務(wù)器，就運(yùn)行下面的命令：
$ sudo /etc/init.d/apache2 restart
/etc/init.d 這個目錄名最后一個字母d，是directory的意思，表示這是一個目錄，用來與程序 /etc/init 區(qū)分。
第五步、用戶登錄
開機(jī)啟動程序加載完畢以后，就要讓用戶登錄了。
一般來說，用戶的登錄方式有三種：
（1）命令行登錄
（2）ssh登錄
（3）圖形界面登錄
這三種情況，都有自己的方式對用戶進(jìn)行認(rèn)證。
（1）命令行登錄：init進(jìn)程調(diào)用getty程序（意為get teletype），讓用戶輸入用戶名和密碼。輸入完成后，再調(diào)用login程序，核對密碼（linux還會再多運(yùn)行一個身份核對程序/etc/pam.d/login）。如果密碼正確，就從文件 /etc/passwd 讀取該用戶指定的shell，然后啟動這個shell。
（2）ssh登錄：這時系統(tǒng)調(diào)用sshd程序（linux還會再運(yùn)行/etc/pam.d/ssh ），取代getty和login，然后啟動shell。
（3）圖形界面登錄：init進(jìn)程調(diào)用顯示管理器，Gnome圖形界面對應(yīng)的顯示管理器為gdm（GNOME Display Manager），然后用戶輸入用戶名和密碼。如果密碼正確，就讀取/etc/gdm3/Xsession，啟動用戶的會話。
第六步、進(jìn)入 login shell
所謂shell，簡單說就是命令行界面，讓用戶可以直接與操作系統(tǒng)對話。用戶登錄時打開的shell，就叫做login shell。
linux默認(rèn)的shell是Bash，它會讀入一系列的配置文件。上一步的三種情況，在這一步的處理，也存在差異。
（1）命令行登錄：首先讀入 /etc/profile，這是對所有用戶都有效的配置；然后依次尋找下面三個文件，這是針對當(dāng)前用戶的配置。
~/.bash_profile ~/.bash_login ~/.profile
需要注意的是，這三個文件只要有一個存在，就不再讀入后面的文件了。比如，要是 ~/.bash_profile 存在，就不會再讀入后面兩個文件了。
（2）ssh登錄：與之一種情況完全相同。
（3）圖形界面登錄：只加載 /etc/profile 和 ~/.profile。也就是說，~/.bash_profile 不管有沒有，都不會運(yùn)行。
第七步，打開 non-login shell
老實(shí)說，上一步完成以后，Linux的啟動過程就算結(jié)束了，用戶已經(jīng)可以看到命令行提示符或者圖形界面了。但是，為了內(nèi)容的完整，必須再介紹一下這一步。
用戶進(jìn)入操作系統(tǒng)以后，常常會再手動開啟一個shell。這個shell就叫做 non-login shell，意思是它不同于登錄時出現(xiàn)的那個shell，不讀取/etc/profile和.profile等配置文件。
non-login shell的重要性，不僅在于它是用戶最常接觸的那個shell，還在于它會讀入用戶自己的bash配置文件 ~/.bashrc。大多數(shù)時候，我們對于bash的定制，都是寫在這個文件里面的。
你也許會問，要是不進(jìn)入 non-login shell，豈不是.bashrc就不會運(yùn)行了，因此bash 也就不能完成定制了？事實(shí)上，Debian已經(jīng)考慮到這個問題了，請打開文件 ~/.profile，可以看到下面的代碼：
if ; then if ; then. “$HOME/.bashrc” fi fi
上面代碼先判斷變量 $BASH_VERSION 是否有值，然后判斷主目錄下是否存在 .bashrc 文件，如果存在就運(yùn)行該文件。第三行開頭的那個點(diǎn)，是source命令的簡寫形式，表示運(yùn)行某個文件，寫成”source ~/.bashrc”也是可以的。
因此，只要運(yùn)行～/.profile文件，～/.bashrc文件就會連帶運(yùn)行。但是上一節(jié)的之一種情況提到過，如果存在～/.bash_profile文件，那么有可能不會運(yùn)行～/.profile文件。解決這個問題很簡單，把下面代碼寫入.bash_profile就行了。
if ; then . ~/.profile fi
這樣一來，不管是哪種情況，.bashrc都會執(zhí)行，用戶的設(shè)置可以放心地都寫入這個文件了。
Bash的設(shè)置之所以如此繁瑣，是由于歷史原因造成的。早期的時候，計算機(jī)運(yùn)行速度很慢，載入配置文件需要很長時間，Bash的作者只好把配置文件分成了幾個部分，階段性載入。系統(tǒng)的通用設(shè)置放在 /etc/profile，用戶個人的、需要被所有子進(jìn)程繼承的設(shè)置放在.profile，不需要被繼承的設(shè)置放在.bashrc。
順便提一下，除了Linux以外， Mac OS X 使用的shell也是Bash。但是，它只加載.bash_profile，然后在.bash_profile里面調(diào)用.bashrc，而且不管是ssh登錄還是在圖形界面里啟動shell窗口都是如此。
關(guān)于linux啟動速度的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。
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