시스템 부팅 (System Boot)

Jan 25, 2026 · Updated Jan 27, 2026

핵심 개념

커널을 로드하여 컴퓨터를 시작하는 과정으로, 부트스트랩 프로그램이 커널을 찾아 메모리에 적재하고 실행한다. 운영체제가 생성된 후 하드웨어가 커널 위치와 로드 방법을 알아야 한다.

부팅 과정

1 커널 위치 찾기

부트스트랩 프로그램(부트 로더)이 커널 위치 탐색

2 커널 로드

커널을 메모리에 로드하고 시작

3 하드웨어 초기화

커널이 하드웨어 초기화 수행

4 파일 시스템 마운트

루트 파일 시스템 마운트

5 시스템 실행

시스템 실행 상태 진입

다단계 부팅 과정

1 전원 ON

컴퓨터 전원 투입

2 BIOS

비휘발성 펌웨어 - 첫 번째 부트 로더

3 부트 블록

고정 디스크 위치 - 두 번째 부트 로더

4 커널 로드

커널을 메모리에 적재

5 운영체제 실행

OS 시작 완료

BIOS vs UEFI

특성	BIOS	UEFI
부팅 방식	다단계 (느림)	단일 완전 부트 매니저 (빠름)
64비트 지원	제한적	우수
대용량 디스크	제한적	우수한 지원
장점	레거시 호환성	속도, 현대적 하드웨어 지원

부트 블록과 MBR

고정 디스크 위치에 저장된 프로그램
단일 디스크 블록에 맞아야 하므로 단순한 코드
부트스트랩 프로그램의 나머지 부분의 디스크 주소와 길이만 알고 있음

MBR (Master Boot Record) 구조

MBR (512 bytes)

부트스트랩 코드 446 bytes

파티션 테이블 (4개) 64 bytes

부트 시그니처 (0x55AA) 2 bytes

BIOS 방식: 펌웨어가 MBR의 부트 코드를 메모리에 로드하고 실행
UEFI 방식: EFI 시스템 파티션에서 부트 로더를 직접 로드 (MBR 부트 코드 불필요)

부트스트랩 프로그램의 역할

커널 프로그램을 메모리에 로드
진단 실행: 메모리, CPU 상태 검사, 장치 검색
시스템 초기화: CPU 레지스터, 장치 컨트롤러, 메인 메모리 내용 등
운영체제 시작 및 루트 파일 시스템 마운트

GRUB

Linux 및 UNIX 시스템용 오픈소스 부트스트랩 프로그램:

GRUB 설정 파일에서 부트 파라미터 설정
유연성: 부팅 시 커널 파라미터 수정 가능, 다른 커널 선택 가능

예시 커널 파라미터 (/proc/cmdline):

BOOT_IMAGE=/boot/vmlinuz-4.4.0-59-generic
root=UUID=5f2e2232-4e47-4fe8-ae94-45ea749a5c92

Linux 커널 이미지

공간 절약 및 부팅 시간 단축을 위해 압축됨:

1 vmlinuz 로드

압축된 커널 이미지 로드

2 압축 해제

메모리에서 커널 압축 해제

3 initramfs

임시 RAM 파일 시스템 사용

4 루트 마운트

실제 루트 파일 시스템 마운트

5 systemd 시작

첫 번째 프로세스로 시작

initramfs (초기 RAM 파일 시스템)

커널 로드 직후 사용되는 임시 루트 파일 시스템
실제 루트 파일 시스템 마운트에 필요한 드라이버 포함
루트 파일 시스템이 마운트되면 initramfs는 해제됨

Windows 부트 과정

1 UEFI

펌웨어 초기화

2 Windows Boot Manager

bootmgfw.efi

3 Windows Loader

winload.efi

4 ntoskrnl.exe

NT 커널 시작

모바일 시스템 부팅

LK (little kernel): Android용 부트 로더
Android init: 첫 번째 사용자 프로세스로 시작

트레이드오프

방식	장점	단점
BIOS	레거시 호환성	느림, 현대 하드웨어 지원 제한
UEFI	빠름, 64비트/대용량 디스크 지원 우수	복잡성, 보안 부트 설정 필요

출처

Operating System Concepts, 10th Edition, Chapter 2, p.94-95