리눅스는 어떻게 부팅될까? (EC2 로그로 따라가 보기)

Why?

리눅스는 어떻게 부팅될까? (EC2 로그로 따라가 보기)

jaeyoung-dev 2026. 5. 18. 01:21

리눅스 부팅 과정을 공부하다 보면 다음과 같은 흐름을 보게 됩니다.

UEFI → GRUB → Kernel → systemd

처음 이 흐름을 봤을 때는 각각의 단어가 무엇을 의미하는것인지 명확하지 않았습니다.

UEFI는 BIOS와 비슷한 것인가?
GRUB는 왜 필요한가?
Kernel은 언제 실행되는가?
systemd는 서비스 관리 도구 아닌가?
...

그래서
AWS EC2에서 Amazon Linux 2023 인스턴스를 직접 실행하고
실제 로그와 파일을 확인하면서 부팅 과정을 따라가 보기로 결정하였습니다.

실습 환경

Cloud Provider : AWS EC2
OS             : Amazon Linux 2023
Instance Type  : t3.micro
Architecture   : x86_64
AMI            : al2023-ami-2023.11.20260514.0-kernel-6.1-x86_64
접속 방식       : SSH

이 실습 환경에서 UEFI → GRUB → Kernel → systemd 부팅 과정을 따라가 보겠습니다.

UEFI

운영체제가 실행되기 전에 부팅에 필요한 초기화 작업을 수행하고,
다음 단계의 부트로더 또는 운영체제 로더로 제어권을 넘기는 단계가 필요합니다.

이 역할을 하는 펌웨어 인터페이스가 UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)로,
UEFI는 컴퓨터 전원이 켜졌을 때 운영체제가 실행되기 전에 가장 먼저 동작합니다.

기존에는 BIOS(Basic Input/Output System)라는 전통적인 방식이 사용되었습니다.
UEFI는 BIOS의 한계를 극복하기 위해 만들어진 후속 표준으로 볼 수 있습니다.

EC2에서는 일반 PC처럼 부팅 화면을 직접 보는 것이 아니기 때문에,
OS 내부에 남아 있는 흔적을 통해 UEFI 여부를 확인해야 합니다.

/sys/firmware/efi 디렉터리의 존재 여부로 UEFI 여부를 확인할 수 있습니다.

ls -lah /sys/firmware/efi

각 구성 항목은 다음과 같은 의미를 가집니다.

config_table     : UEFI configuration table 정보
efivars          : UEFI 변수들이 노출되는 위치
fw_platform_size : UEFI 펌웨어의 플랫폼 비트 수 정보
fw_vendor        : 펌웨어 벤더 정보
runtime          : UEFI runtime service 관련 정보
runtime-map      : UEFI runtime memory map
systab           : UEFI system table 정보

/sys/firmware/efi 디렉터리가 존재한다는 것은
커널이 UEFI 환경에서 부팅되었음을 인식했다는 의미입니다.

따라서 이 인스턴스는
Legacy BIOS 방식이 아니라 UEFI 방식으로 부팅되었다고 볼 수 있습니다.

GRUB

UEFI 다음에는 부트로더가 동작합니다. 리눅스 환경에서 대표적인 부트로더가 GRUB입니다.

Amazon Linux 2023에서는 부팅에 필요한 파일들을 /boot 아래에서 확인할 수 있습니다.

ls -lah /boot

vmlinuz-*    : 리눅스 커널 이미지
initramfs-*  : 초기 RAM 파일시스템 이미지
grub2/       : GRUB 관련 파일
efi/         : EFI System Partition 마운트 위치
loader/      : 부팅 항목 관련 파일

부트로더 : 컴퓨터의 전원이 켜진 뒤, 운영체제의 커널을 메모리에 적재하고 실행하는 프로그램

UEFI 환경에서는 EFI System Partition(ESP)이 중요합니다.

Amazon Linux 2023 이미지에서는
기본적으로 이 파티션이 /boot/efi에 마운트되는 것으로 확인됩니다.
즉, /boot와 /boot/efi는
UEFI 이후 GRUB와 커널로 이어지는 부팅 흐름을 확인할 수 있는 중요한 위치입니다.

EFI System Partition(ESP) : UEFI 기반 시스템에서 부팅에 필요한 파일들을 저장하는 전용 파티션으로, 부팅 과정에서 UEFI 펌웨어가 참조하는 파티션에 해당

ls -lah /boot/efi

GRUB 설정은 /boot/grub2에서 확인할 수 있습니다.

ls -lah /boot/grub2

다음으로 확인할 파일은 /proc/cmdline입니다.

/proc/cmdline은 현재 실행 중인 커널이
부팅 시 전달받은 command line 파라미터를 보여주는 가상 파일입니다.

즉, GRUB가 커널을 실행하면서 넘긴 옵션들이
최종적으로 커널에 어떻게 전달되었는지 확인할 수 있습니다.

cat /proc/cmdline

다음과 같은 옵션을 볼 수 있습니다.

BOOT_IMAGE=(hd0,gpt1)/boot/vmlinuz-6.1.170-213.321.amzn2023.x86_64
root=UUID=afcd3653-4916-4996-a80d-b02b83e8be92
console=tty0
console=ttyS0,115200n8
nvme_core.io_timeout=4294967295
rd.emergency=poweroff
rd.shell=0
selinux=1
security=selinux

이 결과를 통해 GRUB가 커널을 실행하면서 BOOT_IMAGE, root, console, selinux
같은 부팅 옵션을 함께 전달했다는 흐름을 확인할 수 있습니다.

Kernel

GRUB가 커널을 실행하면 이제 Linux Kernel 단계로 넘어갑니다.

커널 버전은 다음 명령어로 확인할 수 있습니다.

uname -r

사실 이 정보는 AMI 이름에서도 미리 확인할 수 있습니다.

AMI : al2023-ami-2023.11.20260514.0-kernel-6.1-x86_64

커널은 부팅 과정에서 CPU, 메모리, 디스크, 네트워크 장치, 파일시스템 등을 초기화합니다.

커널 로그는 dmesg로 확인할 수 있습니다.

sudo dmesg | head -n 80

조금 더 보기 쉽게 필터링하면,

sudo dmesg | grep -Ei "Linux version|Command line|EFI|ACPI|NVMe|ENA|XFS|EXT4|systemd" | head -n 100

일부만 캡처한 결과이며,

밑에서 두 번째 줄의 Command line 에서 앞서 /proc/cmdline에서 확인했던
커널 부팅 파라미터와 동일한 내용을 다시 볼 수 있습니다.

구성요소는 다음과 같습니다.

Linux version : 실제 실행된 커널 버전
Command line  : 커널이 받은 부팅 파라미터
EFI           : UEFI 관련 흔적
NVMe          : EC2 루트 볼륨이 NVMe 장치로 인식된 흔적
ENA           : EC2 네트워크 드라이버 관련 흔적
XFS 또는 EXT4 : 파일시스템 마운트 관련 흔적
systemd       : 커널 이후 사용자 공간으로 넘어가는 흔적

GRUB가 커널을 실행하고 부팅 파라미터를 넘기면,
커널은 해당 정보를 바탕으로 시스템을 초기화합니다.
그리고 이 과정의 흔적은 dmesg 로그에서 확인할 수 있습니다.

systemd

커널이 기본적인 초기화를 마치면 사용자 공간의 첫 번째 프로세스를 실행합니다.
이 역할을 systemd가 담당합니다.

PID 1 프로세스를 확인해보면 다음과 같습니다.

ps -p 1 -o pid,comm,args

결과를 통해 커널 이후 systemd가 사용자 공간 초기화를 담당하고 있음을 확인할 수 있으며,

부팅 로그도 확인할 수 있습니다.

journalctl -b --no-pager | head -n 100

journalctl -b는 이번 부팅에서 systemd-journal에 기록된 로그를 보여줍니다.
여기에는 systemd 서비스 로그뿐만 아니라 커널에서 넘어온 초기 부팅 메시지도 함께 포함될 수 있습니다.

systemd가 부팅에 사용한 시간도 확인할 수 있습니다.

systemd-analyze

마지막으로 SSH 서비스 상태를 확인해보면,

systemctl status sshd --no-pager

systemd가 사용자 공간 초기화를 진행한 뒤 SSH 서비스까지 정상적으로 올렸다는 것을 확인할 수 있습니다.

정리

지금까지 Amazon Linux 2023 EC2 인스턴스에서 리눅스 부팅과정을 따라가 보았습니다.

/sys/firmware/efi를 통해 UEFI 방식으로 부팅되었음을 확인했고,
/boot와 /proc/cmdline을 통해 GRUB가 커널을 실행하면서 전달한 부팅 파라미터를 확인했습니다.
dmesg를 통해 커널이 디스크, 네트워크, 파일시스템 등을 초기화하는 과정을 확인했고,
ps -p 1, journalctl, systemd-analyze, systemctl status sshd를 통해 systemd가 사용자 공간의 첫 번째 프로세스로 실행되었고, SSH 서비스까지 올라간 흐름을 확인했습니다.