운영체제 기본/x86-64 Linux의 BIOS 부팅/루트 파일시스템과 init 선택

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Linux v6.12의 PID 1은 초기 루트 파일시스템을 준비하고 kernel_init()에서 실행할 init 파일을 고른다. initramfs의 /init을 사용할지, 루트 장치를 마운트한 뒤 다른 경로를 찾을지는 이 단계에서 결정된다.

init을 실행하려면 먼저 그 파일이 있어야 한다

실행 파일을 열려면 경로 탐색을 시작할 루트 파일시스템이 필요하다. VFS는 루트에서 각 디렉터리 이름을 해석해 inode를 찾고 파일 연산에 연결한다. 경로와 마운트, 열린 파일 객체의 관계는 VFS와 파일 객체를 참고한다. 초기에는 rootfs가 있고, initramfs 아카이브의 파일들이 여기에 풀린다. init/initramfs.c의 populate_rootfs()는 비동기 작업을 등록하며, 그 작업이 내장 아카이브와 조건에 따라 외부 이미지를 푼다. wait_for_initramfs()는 이 작업이 끝나기 전에 init 파일에 접근하는 일을 막는다.

초기 rootfs의 실행 후보(기본 /init)가 실행 접근 사전 검사를 통과하면 루트 장치를 찾고 마운트하는 처리를 초기 사용자 공간에 맡기는 경로로 간다. 이 검사에 실패하면 커널의 prepare_namespace() 경로가 장치 탐색을 기다리고 루트 장치를 해석해 마운트한다. 어느 경로를 택했는지에 따라 이후 실행 파일을 찾는 루트도 달라진다.

rdinit=와 init=는 다른 단계에 적용된다

초기 rootfs의 실행 후보는 기본적으로 /init이며 rdinit=으로 바꾼다. kernel_init_freeable()은 이 경로를 init_eaccess()로 사전 검사한다. 검사에 실패하면 초기 후보를 해제하고 prepare_namespace()를 호출한다.

그 뒤 kernel_init()은 다음 순서로 실행 후보를 선택한다.

남아 있는 초기 후보(/init 또는 rdinit=) 실행
  성공 → 사용자 실행 이미지 준비 완료
  실패 → 다음 선택 단계

init=가 지정되었으면 실행
  성공 → 사용자 실행 이미지 준비 완료
  실패 → panic

CONFIG_DEFAULT_INIT가 비어 있지 않으면 실행 시도
/sbin/init → /etc/init → /bin/init → /bin/sh 순서로 시도
모두 실패 → panic

init=를 지정해도 초기 후보가 먼저 성공하면 그 경로가 선택된다. 또한 초기 후보가 사전 검사를 통과했지만 실제 exec에서 실패한 경우에는 prepare_namespace()를 다시 호출하지 않는다. 따라서 위 후보들을 항상 “최종 디스크 루트에서 차례로 찾는 이름”으로 해석할 수는 없다.

선택한 파일의 실행은 공통 exec 경로로 이어진다

run_init_process()는 선택한 경로와 인자, 환경을 kernel_execve()에 전달한다. 파일의 형식을 판별하고 실행 이미지를 적재하는 일은 부팅 전용 ELF 로더가 아니라 공통 exec 경로가 맡는다. PID 1은 그대로 유지되고 실행 이미지가 교체된다.

이후의 binfmt 핸들러 선택, ELF 세그먼트 매핑, 초기 스택과 사용자 모드 진입은 Linux의 ELF 로딩에서 다룬다. 일반 프로그램의 execve()와 PID 1의 첫 실행은 진입·복귀 경로가 다르지만, 실행 파일을 해석하는 공통 기반을 사용한다.

initramfs의 /init이 실제 루트를 준비한 뒤 다른 init으로 exec하는 것은 이후 사용자 공간의 처리다. 커널이 /init을 실행한 다음 반드시 /sbin/init도 실행하는 구조는 아니다.