Capítulo 3. La inicialización del sistema

La BIOS es la primera fase del proceso de arranque que comienza con hecho del encendido. La BIOS que reside en la memoria de solo lectura (ROM) se ejecuta desde una dirección de memoria específica con la que es inicializada el contador del programa por el hecho del encendido.

La BIOS realiza la inicialización básica del «hardware« (POST: encendido y autocomprobación (power on self test)) y pasa el control del sistema al siguiente paso. La BIOS es normalmente proporcionado con el «hardware«.

La pantalla de inicio de la BIOS normalmente muestra que tecla(s) pulsar para entrar en la configuración de la BIOS para cambiar su comportamiento. Las teclas normalmente utilizadas son F1, F2, F10, Esc, Ins, and Del. Si la pantalla de inicio de la BIOS está oculta por alguna otra pantalla, puede pulsar algunas teclas como Esc para inhabilitarla. Estas teclas tienen una gran dependencia del «hardware«.

La ubicación del «hardware« y la prioridad del código de comienzo de la BIOS se pueden seleccionar desde la pantalla de configuración del BIOS. Por lo general, los primeros sectores del primer dispositivo seleccionado (disco duro, disquete, CD-ROM,...) se cargan en la memoria y se ejecuta dicho código inicial. Este código inicial puede ser cualquiera de los siguientes:

Normalmente, el sistema se inicia desde una partición especifica del disco duro primario. En los PC antiguos los dos primeros sectores del disco duro contienen el registro maestro de arranque (master boot record , MBR). La información de la partición del disco incluye la selección de arranque que es guardada al final del MBR. El código de arranque que primero se ejecuta después de la BIOS es el que ocupa el resto del MBR.

El cargador de arranque es la segunda fase del proceso de arranque que comienza con la BIOS. Carga la imagen del núcleo del sistema y la imagen de initrd en memoria y pasa el control a estos. La imagen de initrd es la imagen del sistema de archivos raíz y su compatibilidad depende del cargador usado.

The Debian system normally uses the Linux kernel as the default system kernel. The initrd image for the current 2.6/3.x Linux kernel is technically the initramfs (initial RAM filesystem) image. The basic initrd image is a compressed cpio archive of files in the root filesystem. The kernel can update microcode very early during boot before loading this basic initrd image. This is facilitated by the combined initrd image which is microcode binary blob in uncompressed cpio format followed by the basic initrd image.

La instalación por defecto del sistema Debian ubica el la primera fase el código del cargador de arranque GRUB en el MBR para la plataforma PC. Existen muchos cargadores de arranque y opciones de configuración disponibles.

	Aviso
	No pruebe cargadores de inicio sin tener un medio de inicio de rescate (USB, CD o disquete) creado de las imagenes del paquete grub-rescue-pc. Ello le permite iniciar su sistema incluso sin un cargador de inicio operativo en el disco duro.

En el antiguo GRUB el archivo del menú de configuración está ubicado en /boot/grub/menu.lst». Por ejemplo, podría tener las siguientes entradas:

title           Debian GNU/Linux
root            (hd0,2)
kernel          /vmlinuz root=/dev/hda3 ro
initrd          /initrd.img

En GRUB 2, el archivo del menú de configuración está ubicado en «/boot/grub/grub.cfg». Se genera automáticamente por «/usr/sbin/update-grub» usando las plantillas de «/etc/grub.d/*» y configuraciones de «/etc/default/grub». Por ejemplo, puede tener el contenido siguiente:

menuentry «Debian GNU/Linux« {
        set root=(hd0,3)
        linux /vmlinuz root=/dev/hda3
        initrd /initrd.img
}

Para estos ejemplos, los parámetros de GRUB tienen el siguiente significado:

	Nota
	El valor del número de la partición que utiliza el antiguo programa GRUB es uno menos que utilizado por el núcleo de Linux y las herramientas de uso común. El programa GRUB 2 soluciona este problema.

	Sugerencia
	UUID (consulte Sección 9.5.3, “Acceso al particionado utilizando UUID”) puede ser utilizado para identificar un dispositivo especial de bloque en vez del nombre del archivo como «/dev/hda3», p. ej. «root=UUID=81b289d5-4341-4003-9602-e254a17ac232 ro».

	Sugerencia
	Si se utiliza GRUB, el parámetro del núcleo de inicio esta asignado en /boot/grub/grub.cfg. En el sistema Debian no se debe modificar directamente /boot/grub/grub.cfg. Debe editar el valor de GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT en /etc/default/grub y ejecutar update-grub(8) para actualizar /boot/grub/grub.cfg.

	Sugerencia
	Puede iniciar un cargador de arranque desde otro cargados de arranque mediante la técnica llamada chain loading.

Consulte «info grub» y grub-install(8).

El sistema normal Debian es la cuarta fase del proceso de arranque el cual comienza con el sistema mini-Debian. El núcleo del sistema para el sistema mini-Debian continua ejecutandose en este entorno. El sistema de archivos raíz cambio del que existe en memoria a uno real sobre el sistema de archivos en disco duro.

El programa init es ejecutado en primer lugar con el PID=1 preparando el proceso de arranque principal para el cominezo de muchos programas. La ruta de archivo por defecto para el programa init es «/sbin/init» pero puede ser modificado por un párametro de arranque del núcleo como «init=/path/to/init_program».

El programa de inicio por defecto ha sido cambiado:

	Sugerencia
	Consulte la wiki de Debian : AcelerandoElProcesodeArranque para los consejos actualizados para mejorar la velocidad del proceso de arranque.

The mount options of normal disk and network filesystems are set in "/etc/fstab". See fstab(5) and Sección 9.5.7, “Optimización de los sistemas de archivos a través de las opciones de montaje”.

The configuration of the encrypted filesystem is set in "/etc/crypttab". See crypttab(5)

The configuration of software RAID with mdadm(8) is set in "/etc/mdadm/mdadm.conf". See mdadm.conf(5).

Network interfaces are typically initialized in "networking.service" for the lo interface and "NetworkManager.service" for other interfaces on modern Debian desktop system under systemd.

See Capítulo 5, Configuración de red for how to configure them.

The kernel error message displayed to the console can be configured by setting its threshold level.

# dmesg -n3

Under systemd, both kernel and system messages are logged by the journal service systemd-journald.service (a.k.a journald) either into a persistent binary data below "/var/log/journal" or into a volatile binary data below "/run/log/journal/". These binary log data are accessed by the journalctl(1) command.

La orden de búsqueda especializada grep-dctrl(1) permite buscar en las copias locales de «status» y la metainformación «disponible».

El sistema de mensajes puede ser personalizado tanto para el archivo de registro y los mensajes por pantalla mediante «/etc/default/rsyslog» y «/etc/rsyslog.conf». Consulte rsyslogd(8) y rsyslog.conf(5). Consulte también Sección 9.2.2, “Analizador de registros”.

The systemd offers not only init system but also generic system management functionalities such as journal logging, login management, time management, network management. etc..

The systemd(1) is managed by several commands:

• the systemctl(1) command controls the systemd system and service manager (CLI),

• the systemsdm(1) command controls the systemd system and service manager (GUI),

• the journalctl(1) command queries the systemd journal,

• the loginctl(1) command controls the systemd login manager, and

• the systemd-analyze(1) analyzes system boot-up performance.

Here are a list of typical systemd management command snippets. For the exact meanings, please read the pertinent manpages.

Here, "$unit" in the above examples may be a single unit name (suffix such as .service and .target are optional) or, in many cases, multiple unit specifications (shell-style globs "*", "?", "[]" using fnmatch(3) which will be matched against the primary names of all units currently in memory).

System state changing commands in the above examples are typically preceded by the "sudo" to attain the required administrative privilege.

The output of the "systemctl status $unit|$PID|$device" uses color of the dot ("●") to summarize the unit state at a glance.

• White "●" indicates an "inactive" or "deactivating" state.

• Red "●" indicates a "failed" or "error" state.

• Green "●" indicates an "active", "reloading" or "activating" state.

With default installation, many network services (see Capítulo 6, Aplicaciones de red) are started as daemon processes after network.target at boot time by systemd. The "sshd" is no exception. Let's change this to on-demand start of "sshd" as a customization example.

First, disable system installed service unit.

 $ sudo systemctl stop sshd.service
 $ sudo systemctl mask sshd.service

The on-demand socket activation system of the classic Unix services was through the indetd superserver. Under systemd, the equivalent can be enabled by adding *.socket and *.service unit configuration files.

sshd.socket for specifying a socket to listen on

[Unit]
Description=SSH Socket for Per-Connection Servers

[Socket]
ListenStream=22
Accept=yes

[Install]
WantedBy=sockets.target

sshd@.service as the matching service file of sshd.socket

[Unit]
Description=SSH Per-Connection Server

[Service]
ExecStart=-/usr/sbin/sshd -i
StandardInput=socket

Then reload.

 $ sudo systemctl daemon-reload

El programa modprobe(8) nos permite configurar el núcleo de Linux en ejecución desde el proceso de usuario añadiendo o eliminando módulos al núcleo. El sistema udev (see Sección 3.3, “El sistema udev”) automatiza su llamada para ayudar a la inicialización de módulos en el núcleo.

No existen módulos que no correspondan a hardware ni módulos controladores de hardware especiales como los que necesitan ser precargados al estar enumerados en el archivo «/etc/modules» (consultemodules(5)).

Los archivos de configuración del programa modprobe(8) están ubicados en el árbol bajo el directorio «/etc/modprobes.d/» como se detalla en modprobe.conf(5). (Si quiere evitar que algunos módulos del núcleo se cargen de forma automática, incluyalos en la lista negra que es el archivo «/etc/modprobes.d/blacklist».)

El archivo «/lib/modules/<version>/modules.dep» creado por el programa depmod(8) describe las dependencias de los módulos usados por el programa modprobe(8).

El programa modinfo(8) muestra información acerca de los módulos del núcleo de Linux.

El programa lsmod(8) da formato al contenido de «/proc/modules», mostrando los módulos del núcleo que están cargados en este momento.