Difference between revisions of "Arch boot process (Español)"

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[[cs:Arch Boot Process]]
 
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[[fr:Processus de boot]]
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[[zh-CN:Arch Boot Process]]
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{{Article summary start|Sumario}}
{{Article summary wiki|fstab}}
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{{Article summary text|Una descripción cronológica del proceso de arranque de Arch.}}
{{Article summary wiki|rc.conf}}
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{{Article summary heading|Descripción}}
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{{Article summary text|Para iniciar Arch Linux, es necesario tener instalado en el [[Master_Boot_Record_(Español)|Master Boot Record (MBR)]] o en la [[GUID_Partition_Table_(Español)|GUID Partition Table (GPT)]] un gestor de arranque compatible con Linux como [[GRUB2_(Español)|GRUB(2)]], [[Syslinux|Syslinux]], [[LILO|LILO]] o [[GRUB_Legacy|GRUB Legacy]]. El gestor de arranque es responsable de cargar el kernel y el [[Mkinitcpio_(Español)|ramdisk inicial]] antes de iniciar el '''proceso de arranque de Arch'''.}}
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{{Article summary heading|Relacionado}}
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{{Article summary wiki|fstab (Español)}}
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{{Article summary wiki|Systemd (Español)}}
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{{Article summary wiki|Autostarting (Español)}}
 
{{Article summary end}}
 
{{Article summary end}}
  
Este articulo tiene como objetivo dar una visión cronológica del proceso de arranque de Arch y los archivos y procesos involucrados, proveyendo enlaces a artículos relevantes de la wiki cuando es necesario. Arch sigue la convención de init de BSD, contrariamente al común SysV. Esto significa que hay poca distinción entre los niveles de ejecución, debido a que el sistema por defecto esta configurado para usar los mismos módulos y ejecutar los mismos procesos en todos los niveles de ejecución. La ventaja es que los usuarios tienen una simple manera de configurar el proceso de inicio (ver [[rc.conf]]); la desventaja es que algunas opciones de configuración muy especificas que ofrece SysV, son perdidas. Ver [[Adding Runlevels]] para poder agregar algunas capacidades parecidas a SysV en Arch. Ver [[Wikipedia:init]] para mas información en las distinciones entre el estilo SysV y el estilo BSD.
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== Bootloader ==
 
+
Después de que el sistema se ha encendido y la fase [[Wikipedia:es:POST|POST]] (''«Power-on self-test»'') se ha completado, la BIOS idenfitica el dispositivo configurado para arrancar y transfiere el control al [[Master Boot Record (Español)|Master Boot Record]], el sector de arranque de ese dispositivo. En una máquina GNU/Linux, se instala con frecuencia un gestor de arranque, como [[GRUB (Español)|GRUB]] o [[LILO]], que se carga desde el MBR. El gestor de arranque presenta al usuario una gama de opciones para el arranque, por ejemplo Arch Linux y Windows, en una [[Windows and Arch Dual Boot|configuración de arranque dual]]. Una vez que Arch es seleccionado, el bootloader carga en la memoria el kernel ({{ic|vmlinuz-linux}}) y la imagen del sistema de archivos root inicial ({{ic|initramfs-linux.img}}) para luego iniciar el kernel, pasando la dirección a la memoria de la imagen.
== Antes de init ==
+
Luego de que el sistema es encendido y que [[Wikipedia:Power-on self-test|POST]] es completado, la BIOS localizara el medio preferido de arranque y transfiere el control de este dispositivo al [[Master Boot Record]]. En un sistema GNU/Linux, comúnmente se encuentra un gestor de arranque como [[GRUB]] o [[LILO]] y luego se carga desde el MBR. El gestor de arranque presentara al usuario un rango de opciones para arrancar, por ejemplo Arch Linux y Windows en [[Windows and Arch Dual Boot|dual-boot setup]]. Una vez que Arch es seleccionado, la imagen de kernel en el directorio {{Filename|/boot}} (actualmente {{Filename|kernel26.img}}) es descomprimida y cargada en memoria.
+
 
+
== Before init ==
+
After the system is powered-on and the [[Wikipedia:Power-on self-test|POST]] is completed, the BIOS will locate the preferred boot medium and transfer control to the [[Master Boot Record]] of this device. On a GNU/Linux machine, often a bootloader such as [[GRUB]] or [[LILO]] is found and loaded from the MBR. The bootloader will present the user with a range of options for boot, e.g. Arch Linux and Windows on a [[Windows and Arch Dual Boot|dual-boot setup]]. Once Arch is selected, the kernel image in the {{Filename|/boot}} directory (currently {{Filename|kernel26.img}}) is decompressed and loaded into memory.
+
 
+
The kernel is the core of an operating system. It functions on a low level (''kernelspace'') interacting between the hardware of the machine, and the programs which use the hardware to run. To make efficient use of the CPU, the kernel uses a scheduler to arbitrate which tasks take priority at any given moment, creating the illusion (to human perception) of many tasks being executed simultaneously.
+
 
+
After the kernel is loaded, it reads from the [[initramfs]] (initial RAM filesystem). The purpose of the initramfs is to bootstrap the system to the point where it can access the root filesystem (see [[FHS]] for details). This means that any modules that are required for devices like IDE, SCSI, or SATA drives (or USB/FW, if booting off a USB/FW drive) must be loaded. Once the initramfs loads the proper modules, either manually or through [[udev]], it passes control to the kernel and the boot process continues. For this reason, the initrd only needs to contain the modules necessary to access the root filesystem; it does not need to contain every module one would ever want to use. The majority of modules will be loaded later on by udev, during the init process.
+
 
+
The kernel then looks for the program {{Codeline|init}} which resides at {{Filename|/sbin/init}}. {{Codeline|init}} relies on {{Codeline|glibc}}, the GNU C library. Libraries are collections of frequently used program routines and are readily identifiable through their filename extension of {{Filename|*.so}}. They are essential for basic system functionality. This part of the boot process is called ''early userspace''.
+
 
+
== init: The Arch boot scripts ==
+
The main Arch startup process is initiated by the program {{Codeline|init}}, which spawns all other processes. The purpose of {{Codeline|init}} is to bring the system into a usable state, using the boot scripts to do so. As previously mentioned, Arch uses BSD-style boot scripts. {{Codeline|init}} reads the file {{Filename|/etc/inittab}}; the default {{Filename|inittab}} begins with the following:
+
 
+
{{File
+
|name=/etc/inittab
+
|content=<nowiki>
+
...
+
 
+
# Boot to console
+
id:3:initdefault:
+
# Boot to X11
+
#id:5:initdefault:
+
 
+
rc::sysinit:/etc/rc.sysinit
+
rs:S1:wait:/etc/rc.single
+
rm:2345:wait:/etc/rc.multi
+
rh:06:wait:/etc/rc.shutdown
+
su:S:wait:/sbin/sulogin
+
 
+
...
+
</nowiki>}}
+
 
+
The first uncommented line defines the default system runlevel (3). When the kernel calls init:
+
 
+
* First, the main initialization script is run, {{Filename|/etc/rc.sysinit}} (a [[Bash]] script).
+
* If started in single user mode (runlevel 1 or S), the script {{Filename|/etc/rc.single}} will be run.
+
* If in any other runlevel (2-5), {{Filename|/etc/rc.multi}} is run instead.
+
* The last script to run will be {{Filename|/etc/rc.local}} (through {{Filename|/etc/rc.multi}}), which is empty by default.
+
 
+
=== {{Filename|/etc/rc.sysinit}} ===
+
{{Filename|rc.sysinit}} is a huge startup script that basically takes care of all hardware configuration plus a number of general initialization tasks. It can be identified by its first task, printing the lines:
+
 
+
Arch Linux
+
http://www.archlinux.org
+
Copyright 2002-2007 Judd Vinet
+
Copyright 2007-2010 Aaron Griffin
+
Distributed under the GNU General Public License (GPL)
+
 
+
A rough overview of its tasks:
+
* Sources the {{Filename|/etc/rc.conf}} script
+
* Sources the {{Filename|/etc/rc.d/functions}} script
+
* Displays a welcome message
+
* Mounts various virtual file systems
+
* Creates dummy device files
+
* Starts [[minilogd]]
+
* Outputs messages from [[dmesg]]
+
* Configures the hardware clock
+
* Empties the {{Filename|/proc/sys/kernel/hotplug}} file
+
* Starts [[udev]] and checks for udev events
+
* Starts the [[loopback]] interface
+
* Loads modules from the {{Codeline|MODULES}} array defined in [[rc.conf]]
+
* Configures RAID and encrypted filesystem mappings
+
* Runs a forced check of partitions ([[fsck]]) if the [[fstab|/etc/fstab]] file contains instructions to do so
+
* Mounts local partitions and swap (networked drives are not mounted before a network profile is up)
+
* Activates [[swap]] areas
+
* Sets the hostname, locale and system clock as defined in {{Filename|rc.conf}}
+
* Removes various leftover/temporary files, such as {{Filename|/tmp/*}}
+
* Configures the [[locale]], console and keyboard mappings
+
* Sets the console font
+
* Writes output from dmesg to {{Filename|/var/log/dmesg.log}}
+
 
+
{{Filename|/etc/rc.sysinit}} is a script and not a place for settings. It sources (i.e. reads and inherits variables and functions) [[rc.conf]] for settings and {{Filename|/etc/rc.d/functions}} for the functions that produce its graphical output (nice colors, alignments, switching 'busy' to 'done', etc.) There is no particular need to edit this file, although some may wish to do so in order to speed up the boot process.
+
 
+
=== {{Filename|/etc/rc.single}} ===
+
Single-user mode will boot straight into the root user account and should only be used if one cannot boot normally. This script ensures no daemons are running except for the bare minimum: syslog-ng and udev. The single-user mode is useful for system recovery where preventing remote users from doing anything that might cause data loss or damage is necessary. In single-user mode, users can continue with the standard (multi-user) boot by entering 'exit' at the prompt.
+
 
+
=== {{Filename|/etc/rc.multi}} ===
+
{{Filename|/etc/rc.multi}} is run on any multi-user runlevel (i.e. 2, 3. 4 and 5) which basically means any ordinary boot. Typically, users will not notice the transition from {{Filename|rc.sysinit}} to {{Filename|rc.multi}} as {{Filename|rc.multi}} also uses the functions file to produce output. This script has three tasks:
+
 
+
* First, it runs sysctl (to modify kernel parameters at runtime) which applies the settings in {{Filename|/etc/sysctl.conf}}. Arch has very few of these by default; mainly networking settings.
+
* Secondly, and most importantly, it starts [[daemons]], as per the {{Codeline|DAEMONS}} array in {{Filename|rc.conf}}.
+
* Finally, it will run {{Filename|/etc/rc.local}}.
+
 
+
=== {{Filename|/etc/rc.local}} ===
+
{{Filename|rc.local}} is the local multi-user startup script. Empty by default, it is a good place to put any last-minute commands the system should run at the very end of the boot process. Most common system configuration tasks (like loading modules, changing
+
the console font, or setting up devices) usually have a dedicated place where they belong. To avoid confusion, ensure that whatever one intends to add to {{Filename|rc.local}} is not already residing in {{Filename|/etc/profile.d}}, or any other existing configuration location instead.
+
 
+
When editing this file, keep in mind that it is run '''after''' the basic setup (modules/daemons), as the '''root''' user, and '''whether or not''' X starts. Here is an example which just un-mutes the ALSA sound settings:
+
 
+
{{File
+
|name=/etc/rc.local
+
|content=<nowiki>
+
#!/bin/bash
+
 
+
# /etc/rc.local: Local multi-user startup script.
+
 
+
amixer sset 'Master Mono' 50% unmute &> /dev/null
+
amixer sset 'Master' 50% unmute &> /dev/null
+
amixer sset 'PCM' 75% unmute &> /dev/null
+
</nowiki>}}
+
 
+
Another common usage for {{Filename|rc.local}} is to apply various hacks when one cannot make the ordinary initialization work correctly.
+
 
+
== Custom hooks ==
+
Hooks can be used to include custom code in various places in the rc.* scripts.
+
{| class="wikitable"
+
|-
+
! scope="col" | Hook Name
+
! scope="col" | When hook is executed
+
|-
+
| sysinit_start
+
| At the beginning of rc.sysinit
+
|-
+
| sysinit_udevlaunched
+
| After udev has been launched in rc.sysinit
+
|-
+
| sysinit_udevsettled
+
| After uevents have settled in rc.sysinit
+
|-
+
| sysinit_prefsck
+
| Before fsck is run in rc.sysinit
+
|-
+
| sysinit_postfsck
+
| After fsck is run in rc.sysinit
+
|-
+
| sysinit_premount
+
| Before local filesystems are mounted, but after root is mounted read-write in rc.sysinit
+
|-
+
| sysinit_end
+
| At the end of rc.sysinit
+
|-
+
| multi_start
+
| At the beginning of rc.multi
+
|-
+
| multi_end
+
| At the end of rc.multi
+
|-
+
| single_start
+
| At the beginning of rc.single
+
|-
+
| single_prekillall
+
| Before all processes are being killed in rc.single
+
|-
+
| single_postkillall
+
| After all processes have been killed in rc.single
+
|-
+
| single_udevlaunched
+
| After udev has been launched in rc.single
+
|-
+
| single_udevsettled
+
| After uevents have settled in rc.single
+
|-
+
| single_end
+
| At the end of rc.single
+
|-
+
| shutdown_start
+
| At the beginning of rc.shutdown
+
|-
+
| shutdown_prekillall
+
| Before all processes are being killed in rc.shutdown
+
|-
+
| shutdown_postkillall
+
| After all processes have been killed in rc.shutdown
+
|-
+
| shutdown_poweroff
+
| Directly before powering off in rc.shutdown
+
|}
+
 
+
To define a hook function, create a file in /etc/rc.d/functions.d using:
+
<pre>
+
function_name() {
+
  ...
+
}
+
add_hook hook_name function_name
+
</pre>
+
Files in /etc/rc.d/functions.d are sourced from {{Filename|/etc/rc.d/functions}}.
+
You can register multiple hook functions for the same hook, as well as registering the same hook function for multiple hooks. Don't define functions named add_hook or run_hook in these files, as they are defined in {{Filename|/etc/rc.d/functions}}.
+
 
+
==== Example ====
+
Adding the following file will disable the write-back cache on a hard drive <i>before</i> any daemons are started (useful for drives containing MySQL InnoDB files).
+
{{File|name=/etc/rc.d/functions.d/hd_settings|content=hd_settings() {
+
    /sbin/hdparm -W0 /dev/sdb
+
}
+
add_hook sysinit_udevsettled hd_settings
+
add_hook single_udevsettled  hd_settings
+
}}
+
First it defines the function hd_settings, and then registers it for the single_udevsettled and sysinit_udevsettled hooks. The function will then be called immediately after uvents have settled in {{Filename|/etc/rc.d/rc.sysinit}} or {{Filename|/etc/rc.d/rc.single}}.
+
 
+
== init: Login ==
+
By default, after the Arch boot scripts are completed, the {{Codeline|/sbin/agetty}} program prompts users for a login name. After a login name is received, {{Codeline|/sbin/agetty}} calls {{Codeline|/bin/login}} to prompt for the login password.
+
  
Finally, with a successful login, the {{Codeline|/bin/login}} program starts the user's default shell. The default shell and environment variables may be globally defined within {{Filename|/etc/profile}}. All variables within a user's home directory shall take precedence over those globally defined under {{Filename|/etc}}. For instance, if two conflicting variables are specified within {{Filename|/etc/profile}} and {{Filename|~/.bashrc}}, the one dictated by {{Filename|~/.bashrc}} shall prevail.
+
== Kernel ==
 +
El kernel es el núcleo de un sistema operativo. Funciona en un nivel bajo (''kernelspace'') que interactúa entre el hardware de la máquina y los programas que utilizan los recursos del hardware para funcionar. Para hacer un uso eficiente de la CPU, el kernel utiliza un sistema de programación para arbitrar qué tareas tienen prioridad en un momento dado, creando la ilusión (para la precepción humana) que varias tareas se están ejecutando simultáneamente.  
  
Other options include [[Automatic login to virtual console|mingetty]] which allows for auto-login and [[rungetty]] which allows for auto-login and automatically running commands and programs, e.g. the always useful htop.  
+
== initramfs ==
 +
Después de estar cargado, el Kernel descomprime la imagen [[mkinitcpio (Español)|initramfs]] (sistema de archivos RAM inicial), que se convierte en el sistema de ficheros root inicial. El kernel seguidamente ejecuta {{ic|/init}} como el primer proceso. El primer espacio de usuario (''«early userspace»'') comienza.
  
The majority of users wishing to start an [[X]] server during the boot process will want to install a display manager, and see [[Display Manager]] for details. Alternatively, [[Start X at Boot]] outlines methods that do not involve a display manager.
+
El propósito de initramfs es arrancar el sistema hasta el punto donde se puede acceder al sistema de archivos raíz (consulte [[FHS]] para más detalles). Esto significa que los módulos que se requieren para dispositivos como IDE, SCSI, SATA, USB/FW (si el arranque se realiza desde una unidad externa) deben ser cargados desde initramfs si no están compilados en el kernel; una vez que los módulos necesarios se cargan (ya sea de forma explícita a través de un programa o script, o implícitamente a través de [[udev (Español)|udev]]), el proceso de arranque continúa. Por esta razón, el initramfs sólo debe contener los módulos necesarios para acceder al sistema de archivos raíz, no tiene por qué contener todos los módulos que sirven al completo funcionamiento de la máquina. La mayoría de los módulos se cargarán más tarde por udev, durante la fase init.
  
== See also ==
+
== Fase init ==
 +
En la etapa final del ''«early userspace»'', el verdadero sistema de archivos root es montado, y pasa a sustituir al sistema de archivos root inicial. {{ic|/sbin/init}} se ejecuta, sustituyendo al proceso {{ic|/init}}.
  
* [[Startup files]]
+
En el pasado, Arch usaba [[SysVinit (Español)|SysVinit]] para la fase init. Ahora, en las nuevas instalaciones, se utiliza [[systemd (Español)|systemd]] por defecto. Se recomienda al usuario que use [[SysVinit (Español)|SysVinit]] cambiar a [[systemd (Español)|systemd]].
  
== External resources ==
+
== Véase también ==
* [http://www.cyberciti.biz/faq/grub-boot-into-single-user-mode/ Boot Linux Grub Into Single User Mode]
+
* [http://archlinux.me/brain0/2010/02/13/early-userspace-in-arch-linux/ Early Userspace en Arch Linux]
* [http://www.linuxjournal.com/article/4622 Boot with GRUB]
+
* [http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-linuxboot/ El Proceso de Arranque de Linux desde Dentro]
* [http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-linuxboot/ Inside the Linux boot process]
+
* [http://www.linuxjournal.com/article/4622 Boot con GRUB]
* [http://linux.about.com/library/cmd/blcmdl5_sysctl.conf.htm Linux / Unix Command: sysctl.conf]
+
* [[Wikipedia:es:Proceso de arranque en Linux|Wikipedia: Proceso de inicio de Linux]]
* [http://bbs.archlinux.org/search.php?action=search&keywords=rc.local&search_in=topic&sort_dir=DESC&show_as=topics Search the forum for rc.local examples]
+
* [[Wikipedia:es:initrd|Wikipedia: initrd]]
* [[Wikipedia:Linux startup process]]
+
* [http://www.cyberciti.biz/faq/grub-boot-into-single-user-mode/ Del Arranque de Linux con GRUB en Modo Single User]
* [[Wikipedia:initrd]]
+

Revision as of 23:29, 12 March 2013

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Bootloader

Después de que el sistema se ha encendido y la fase POST («Power-on self-test») se ha completado, la BIOS idenfitica el dispositivo configurado para arrancar y transfiere el control al Master Boot Record, el sector de arranque de ese dispositivo. En una máquina GNU/Linux, se instala con frecuencia un gestor de arranque, como GRUB o LILO, que se carga desde el MBR. El gestor de arranque presenta al usuario una gama de opciones para el arranque, por ejemplo Arch Linux y Windows, en una configuración de arranque dual. Una vez que Arch es seleccionado, el bootloader carga en la memoria el kernel (vmlinuz-linux) y la imagen del sistema de archivos root inicial (initramfs-linux.img) para luego iniciar el kernel, pasando la dirección a la memoria de la imagen.

Kernel

El kernel es el núcleo de un sistema operativo. Funciona en un nivel bajo (kernelspace) que interactúa entre el hardware de la máquina y los programas que utilizan los recursos del hardware para funcionar. Para hacer un uso eficiente de la CPU, el kernel utiliza un sistema de programación para arbitrar qué tareas tienen prioridad en un momento dado, creando la ilusión (para la precepción humana) que varias tareas se están ejecutando simultáneamente.

initramfs

Después de estar cargado, el Kernel descomprime la imagen initramfs (sistema de archivos RAM inicial), que se convierte en el sistema de ficheros root inicial. El kernel seguidamente ejecuta /init como el primer proceso. El primer espacio de usuario («early userspace») comienza.

El propósito de initramfs es arrancar el sistema hasta el punto donde se puede acceder al sistema de archivos raíz (consulte FHS para más detalles). Esto significa que los módulos que se requieren para dispositivos como IDE, SCSI, SATA, USB/FW (si el arranque se realiza desde una unidad externa) deben ser cargados desde initramfs si no están compilados en el kernel; una vez que los módulos necesarios se cargan (ya sea de forma explícita a través de un programa o script, o implícitamente a través de udev), el proceso de arranque continúa. Por esta razón, el initramfs sólo debe contener los módulos necesarios para acceder al sistema de archivos raíz, no tiene por qué contener todos los módulos que sirven al completo funcionamiento de la máquina. La mayoría de los módulos se cargarán más tarde por udev, durante la fase init.

Fase init

En la etapa final del «early userspace», el verdadero sistema de archivos root es montado, y pasa a sustituir al sistema de archivos root inicial. /sbin/init se ejecuta, sustituyendo al proceso /init.

En el pasado, Arch usaba SysVinit para la fase init. Ahora, en las nuevas instalaciones, se utiliza systemd por defecto. Se recomienda al usuario que use SysVinit cambiar a systemd.

Véase también