はじめに

BIOSからinitまでの流れを実際に確認してみました。
今回はvirtualboxに仮想マシンを立てて、その中身を見ていきます。

前提環境：

PC：mac(arm)
仮想マシン：ubuntuサーバー（virtualbox）

確認手順

手順①：起動方式（BIOS / UEFI）を確認

コマンド

ls /sys/firmware/efi

ディレクトリがあれば UEFI
なければ BIOS

自分の場合は、ディレクトリがなかったのでBIOSだとわかった。

手順②：ブートローダ → カーネルの引数を確認

コマンド

cat /proc/cmdline

実行結果

cat /proc/cmdlineによって、GRUB からカーネルに渡された起動オプションが見えた。
例：

linux：GRUBがLinux カーネルを起動する命令
/boot/vmlinuz-6.8.0-26-generic：読み込むカーネル
root=UUID=... ：ルートファイルシステム
ro：、起動時はread-only

手順③：カーネル起動ログを確認

コマンド

dmesg | head

実行結果(抜粋)

# カーネル実行開始の瞬間
[ 0.000000] Booting Linux on physical CPU 0x0000000000 [0x610f0000]
# カーネルのバージョンとビルド情報
Linux version 6.8.0-94-generic # カーネル、6.8.0-94
(buildd@bos03-arm64-050) # ARM64 (aarch64) 用カーネル
(aarch64-linux-gnu-gcc-13) 

# 実行環境
Machine model: linux,dummy-virt
# UEFIで起動
efi: EFI v2.7 by EDK II
efi: MEMATTR=...
# Secure Boot の状態
secureboot: Secure boot disabled

dmesg | headで、ブートローダから制御を受け取ったカーネルが最初に実行した処理のログを表示する。
CPU・UEFI・仮想環境・セキュリティ機能などの初期化状況が分かった。

手順④：init（PID 1）を確認

ps -p 1 -o pid,comm,args

多くの環境では systemd が表示される。自分ももれなくsystemdが表示された。

手順⑤：systemd が起動したサービスを確認

コマンド

systemctl list-units --type=service --state=running

実行結果

実際に16のサービスがロードされていることが確認できた。

systemd-journald.service：systemdの全ログ管理。jouranalctlで見ているログ。
systemd-networkd.service：ネットワーク関連全般。IPアドレス設定やNICの有効化。
systemd-udevd.service：デバイス管理の中核。/dev配下の動的生成。

おわりに

今回、BIOS（UEFI）から init（systemd）までの流れを、
「コマンドで実際に確認する」という形で追ってみました。/proc/cmdlineやdmesg、ps -p 1を通して「マシンが、どの段階をどう通って起動してきたのか」というのがよりはっきりしたと思います。