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

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(Antes de init)
m (Tipos de firmware)
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[[Category:Boot process (Español)]]
 
[[Category:Boot process (Español)]]
 
[[Category:About Arch (Español)]]
 
[[Category:About Arch (Español)]]
{{i18n|Arch Boot Process}}
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[[ar:Arch Boot Process]]
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[[cs:Arch Boot Process]]
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[[en:Arch Boot Process]]
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[[fr:Processus de boot]]
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[[it:Arch Boot Process]]
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[[zh-CN:Arch Boot Process]]
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{{Related|Autostarting (Español)}}
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{{Related articles end}}
  
{{Article summary start}}
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Para arrancar Arch Linux, un [[Boot Loaders|gestor de arranque]] capaz de iniciar Linux, como [[GRUB (Español)|GRUB]] o [[Syslinux (Español)|Syslinux]], debe estar instalado en el [[Master Boot Record (Español)|Master Boot Record]] o la [[GUID Partition Table (Español)|GUID Partition Table]]. El gestor de arranque es el responsable de cargar el kernel y el [[mkinitcpio (Español)|ramdisk inicial]] antes de iniciarse el proceso de arranque. El proceso es bastante diferente según se trate de un sistema [[Wikipedia:es:BIOS|BIOS]] o de [[Unified Extensible Firmware Interface (Español)|UEFI]], cuyos detalles se describen en esta página o en las enlazadas.
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{{Article summary text|{{Boot process overview}}}}
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{{Article summary heading|Related}}
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{{Article summary wiki|fstab}}
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{{Article summary wiki|rc.conf}}
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{{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.
+
==Tipos de firmware==
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=== BIOS ===
  
== Antes de init ==
+
Una BIOS o ''«Basic Input-Output System»'' es el primer programa (firmware) que se ejecuta cuando el sistema es puesto en marcha. En la mayoría de los casos, este se almacena en una memoria flash en la propia placa base e independiente del almacenamiento del sistema.
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 transferira 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.
+
La BIOS lanza los primeros 440 bytes ([[Master Boot Record (Español)|Master Boot Record]]) del primer disco según el orden de discos de la BIOS. Dado que se puede obtener muy poco de un programa que debe adaptarse solo a los primeros 440 bytes del disco, por lo general, un gestor de arranque común como [[GRUB2 (Español)|GRUB]], [[Syslinux (Español)|Syslinux]] o [[LILO]] sería cargado por la BIOS, el cual, seguidamente, se ocuparía de cargar el sistema operativo, ya sea cargando los sistemas en cadena, ya sea cargando directamente el kernel.
  
== Before init ==
+
=== UEFI===  
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.  
+
UEFI tiene la capacidad de leer tanto la tabla de particiones, como de reconocer los sistemas de archivos. Por lo tanto, no está restringido por la limitación del código de los 440 bytes (código de arranque del MBR) como en los sistemas BIOS. No utiliza el código de arranque MBR en absoluto.
  
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.  
+
Los firmwares UEFI comunmente utilizados dan apoyo tanto a los sistemas de particionado MBR como GPT. Las EFI de Apple son conocidas por apoyar mapas de particionado Apple, además de MBR y GPT. La mayoría de los firmwares UEFI tienen soporte para acceder a sistemas de archivos FAT12 (disquetes), FAT16 y FAT32 en discos duros, y ISO9660 (y UDF) en CD/DVD. El firmware EFI en Apple puede acceder también a HFS/HFS+, aparte de los mencionados.
  
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''.
+
UEFI no ejecuta ningún código de arranque del MBR, tanto si existe como si no. En su lugar, utiliza una partición especial de la tabla de particiones, llamada '''EFI SYSTEM PARTITION''' (partición del sistema EFI), en la que se guardan los archivos necesarios para ser lanzado el firmware. Cada proveedor puede almacenar sus archivos en la carpeta {{ic|<EFI SYSTEM PARTITION>/EFI/<FABRICANTE>/}} y pueden usar el firmware o la shell (shell de UEFI) para iniciar el programa de arranque. Una partición del sistema EFI usa, por lo general, el formato FAT32 (principalmente) o FAT16.
  
== init: The Arch boot scripts ==
+
Bajo UEFI, todos los programas que son cargados por un sistema operativo o por otros instrumentos (como aplicaciones de pruebas de memoria) o herramientas de recuperación fuera del sistema operativo, deben ser aplicaciones UEFI correspondiente a la arquitectura del firmware EFI. La mayor parte de los firmware UEFI en el mercado, incluyendo los recientes Mac de Apple, usan un firmware EFI x86_64. Solo algunos Mac antiguos (anteriores a 2008) que funcionan utilizando EFI IA32 (32-bit), algunos ultrabooks recientes de Intel Cloverfield y algunas placas bases de Intel Servers, son conocidos por operar con un firmware  EFI 1.10 de Intel.
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
+
Un firmware EFI x86_64 no incluye el soporte para lanzar aplicaciones de 32-bit (a diferencia del EFI de Linux y de Windows x86_64 que incluyen dicho apoyo). En definitiva, la aplicación UEFI (esto es, el gestor de arranque) debe ser compilada para la arquitectura correcta.
|name=/etc/inittab
+
|content=<nowiki>
+
...
+
  
# Boot to console
+
== Procesos de arranque ==
id:3:initdefault:
+
===Bajo BIOS===
# Boot to X11
+
#id:5:initdefault:
+
  
rc::sysinit:/etc/rc.sysinit
+
# Encendido del sistema &mdash;Power On Self Test&mdash;, o proceso [[wikipedia:es:POST|POST]].
rs:S1:wait:/etc/rc.single
+
# Después del POST la BIOS inicializa el hardware necesario para el arranque del sistema (disco, controladores del teclado, etc.).
rm:2345:wait:/etc/rc.multi
+
# La BIOS ejecuta el código de los primeros 440 bytes (la región del código de arranque del MBR) del primer disco de los que aparecen ordenados en la BIOS.
rh:06:wait:/etc/rc.shutdown
+
# El código de arranque del MBR entonces toma el control desde la BIOS y ejecuta el código de la siguiente etapa (en su caso) (normalmente, el código del gestor de arranque).
su:S:wait:/sbin/sulogin
+
# El código (segunda etapa) lanzado (el gestor de arranque presente) entonces lee los archivos de configuración y apoyo.
 +
# En base a los datos de los archivos de configuración, el gestor de arranque carga el kernel e initramfs en la memoria del sistema (RAM), e inicia el kernel.
  
...
+
=== Bajo UEFI ===
</nowiki>}}
+
  
The first uncommented line defines the default system runlevel (3). When the kernel calls init:
+
Véase la página principal: [[Unified_Extensible_Firmware_Interface_(Español)#Proceso_de_arranque_bajo_UEFI|Proceso de arranque bajo UEFI ]].
  
* First, the main initialization script is run, {{Filename|/etc/rc.sysinit}} (a [[Bash]] script).  
+
== Kernel ==
* If started in single user mode (runlevel 1 or S), the script {{Filename|/etc/rc.single}} will be run.
+
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.  
* 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}} ===
+
== initramfs ==
{{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:
+
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.
  
Arch Linux
+
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.
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:
+
== Fase init ==
* Sources the {{Filename|/etc/rc.conf}} script
+
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}}. Arch Linus utiliza [[systemd (Español)|systemd]] como proceso init.
* 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.
+
== Getty ==
 +
[[init]] lanza las [[getty]], una para cada [[Wikipedia:Virtual console|terminal virtual]] (normalmente seis de ellas), las cuales inicializan cada tty pidiendo el nombre de usuario y contraseña. Una vez que se proporcionan el nombre de usuario y la contraseña, getty los compara con las que se encuentran en {{ic|/etc/passwd}}, llamando a continuación al programa [[#Login|login]], para que, una vez inicida la sesión de usuario, lance la shell de usuario de acuerdo con lo definido en {{ic|/etc/passwd}}. Alternativamente, getty puede iniciar directamente un gestor de pantallas si existe uno presente en el sistema.
  
=== {{Filename|/etc/rc.single}} ===
+
== Gestor de pantallas ==
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.
+
Si hay un [[Display Manager (Español)|gestor de pantallas (o gestor de inicio de sesión)]] instalado, este se ejecutará en la tty configurada, reemplazando el prompt de inicio de la getty. En su defecto, si no hay un gestor de pantallas, se mostrará el prompt de getty que pedirá en modo texto al usuario las credenciales, para poder realizar [[#Login|inicio de sesión]].
  
=== {{Filename|/etc/rc.multi}} ===
+
== Login ==
{{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:
+
El programa ''login'' inicia una sesión para el usuario mediante el establecimiento de las variables de entorno y arranca la shell del usuario, basada en {{ic|/etc/passwd}}.
  
* 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.
+
== Shell ==
* Secondly, and most importantly, it starts [[daemons]], as per the {{Codeline|DAEMONS}} array in {{Filename|rc.conf}}.
+
Una vez que la [[shell]] del usuario se inicia, normalmente ejecuta un archivo de configuración runtime, como por ejemplo [[.bashrc]], antes de presentar un prompt para el usuario. Si la cuenta está configurada para [[Start X at Login (Español)|iniciar X al iniciar sesión]], el archivo de configuración mencionado llamará a [[startx]] o [[xinit]].
* Finally, it will run {{Filename|/etc/rc.local}}.  
+
  
=== {{Filename|/etc/rc.local}} ===
+
== xinit ==
{{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
+
[[xinit]] ejecuta el archivo de configuración del usuario [[.xinitrc]], que normalmente arrancará un [[Window Manager (Español)|gestor de ventanas]]. Cuando el usuario ha terminado y sale del gestor de ventanas, xinit, startx, la shell, y el programa login terminarán en ese orden, devolviéndonos a getty.
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:
+
== Véase también ==
 
+
* [http://archlinux.me/brain0/2010/02/13/early-userspace-in-arch-linux/ Early Userspace en Arch Linux]
{{File
+
* [http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-linuxboot/ El Proceso de Arranque de Linux desde Dentro]
|name=/etc/rc.local
+
* [http://www.linuxjournal.com/article/4622 Boot con GRUB]
|content=<nowiki>
+
* [[Wikipedia:es:Proceso de arranque en Linux|Wikipedia: Proceso de inicio de Linux]]
#!/bin/bash
+
* [[Wikipedia:es:initrd|Wikipedia: initrd]]
 
+
* [http://www.cyberciti.biz/faq/grub-boot-into-single-user-mode/ Del Arranque de Linux con GRUB en Modo Single User]
# /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.
+
 
+
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.
+
 
+
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.
+
 
+
== See also ==
+
 
+
* [[Startup files]]
+
 
+
== External resources ==
+
* [http://www.cyberciti.biz/faq/grub-boot-into-single-user-mode/ Boot Linux Grub Into Single User Mode]
+
* [http://www.linuxjournal.com/article/4622 Boot with GRUB]
+
* [http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-linuxboot/ Inside the Linux boot process]
+
* [http://linux.about.com/library/cmd/blcmdl5_sysctl.conf.htm Linux / Unix Command: sysctl.conf]
+
* [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:Linux startup process]]
+
* [[Wikipedia:initrd]]
+

Revision as of 12:22, 18 January 2014

Para arrancar Arch Linux, un gestor de arranque capaz de iniciar Linux, como GRUB o Syslinux, debe estar instalado en el Master Boot Record o la GUID Partition Table. El gestor de arranque es el responsable de cargar el kernel y el ramdisk inicial antes de iniciarse el proceso de arranque. El proceso es bastante diferente según se trate de un sistema BIOS o de UEFI, cuyos detalles se describen en esta página o en las enlazadas.

Tipos de firmware

BIOS

Una BIOS o «Basic Input-Output System» es el primer programa (firmware) que se ejecuta cuando el sistema es puesto en marcha. En la mayoría de los casos, este se almacena en una memoria flash en la propia placa base e independiente del almacenamiento del sistema. La BIOS lanza los primeros 440 bytes (Master Boot Record) del primer disco según el orden de discos de la BIOS. Dado que se puede obtener muy poco de un programa que debe adaptarse solo a los primeros 440 bytes del disco, por lo general, un gestor de arranque común como GRUB, Syslinux o LILO sería cargado por la BIOS, el cual, seguidamente, se ocuparía de cargar el sistema operativo, ya sea cargando los sistemas en cadena, ya sea cargando directamente el kernel.

UEFI

UEFI tiene la capacidad de leer tanto la tabla de particiones, como de reconocer los sistemas de archivos. Por lo tanto, no está restringido por la limitación del código de los 440 bytes (código de arranque del MBR) como en los sistemas BIOS. No utiliza el código de arranque MBR en absoluto.

Los firmwares UEFI comunmente utilizados dan apoyo tanto a los sistemas de particionado MBR como GPT. Las EFI de Apple son conocidas por apoyar mapas de particionado Apple, además de MBR y GPT. La mayoría de los firmwares UEFI tienen soporte para acceder a sistemas de archivos FAT12 (disquetes), FAT16 y FAT32 en discos duros, y ISO9660 (y UDF) en CD/DVD. El firmware EFI en Apple puede acceder también a HFS/HFS+, aparte de los mencionados.

UEFI no ejecuta ningún código de arranque del MBR, tanto si existe como si no. En su lugar, utiliza una partición especial de la tabla de particiones, llamada EFI SYSTEM PARTITION (partición del sistema EFI), en la que se guardan los archivos necesarios para ser lanzado el firmware. Cada proveedor puede almacenar sus archivos en la carpeta <EFI SYSTEM PARTITION>/EFI/<FABRICANTE>/ y pueden usar el firmware o la shell (shell de UEFI) para iniciar el programa de arranque. Una partición del sistema EFI usa, por lo general, el formato FAT32 (principalmente) o FAT16.

Bajo UEFI, todos los programas que son cargados por un sistema operativo o por otros instrumentos (como aplicaciones de pruebas de memoria) o herramientas de recuperación fuera del sistema operativo, deben ser aplicaciones UEFI correspondiente a la arquitectura del firmware EFI. La mayor parte de los firmware UEFI en el mercado, incluyendo los recientes Mac de Apple, usan un firmware EFI x86_64. Solo algunos Mac antiguos (anteriores a 2008) que funcionan utilizando EFI IA32 (32-bit), algunos ultrabooks recientes de Intel Cloverfield y algunas placas bases de Intel Servers, son conocidos por operar con un firmware EFI 1.10 de Intel.

Un firmware EFI x86_64 no incluye el soporte para lanzar aplicaciones de 32-bit (a diferencia del EFI de Linux y de Windows x86_64 que incluyen dicho apoyo). En definitiva, la aplicación UEFI (esto es, el gestor de arranque) debe ser compilada para la arquitectura correcta.

Procesos de arranque

Bajo BIOS

  1. Encendido del sistema —Power On Self Test—, o proceso POST.
  2. Después del POST la BIOS inicializa el hardware necesario para el arranque del sistema (disco, controladores del teclado, etc.).
  3. La BIOS ejecuta el código de los primeros 440 bytes (la región del código de arranque del MBR) del primer disco de los que aparecen ordenados en la BIOS.
  4. El código de arranque del MBR entonces toma el control desde la BIOS y ejecuta el código de la siguiente etapa (en su caso) (normalmente, el código del gestor de arranque).
  5. El código (segunda etapa) lanzado (el gestor de arranque presente) entonces lee los archivos de configuración y apoyo.
  6. En base a los datos de los archivos de configuración, el gestor de arranque carga el kernel e initramfs en la memoria del sistema (RAM), e inicia el kernel.

Bajo UEFI

Véase la página principal: Proceso de arranque bajo UEFI .

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. Arch Linus utiliza systemd como proceso init.

Getty

init lanza las getty, una para cada terminal virtual (normalmente seis de ellas), las cuales inicializan cada tty pidiendo el nombre de usuario y contraseña. Una vez que se proporcionan el nombre de usuario y la contraseña, getty los compara con las que se encuentran en /etc/passwd, llamando a continuación al programa login, para que, una vez inicida la sesión de usuario, lance la shell de usuario de acuerdo con lo definido en /etc/passwd. Alternativamente, getty puede iniciar directamente un gestor de pantallas si existe uno presente en el sistema.

Gestor de pantallas

Si hay un gestor de pantallas (o gestor de inicio de sesión) instalado, este se ejecutará en la tty configurada, reemplazando el prompt de inicio de la getty. En su defecto, si no hay un gestor de pantallas, se mostrará el prompt de getty que pedirá en modo texto al usuario las credenciales, para poder realizar inicio de sesión.

Login

El programa login inicia una sesión para el usuario mediante el establecimiento de las variables de entorno y arranca la shell del usuario, basada en /etc/passwd.

Shell

Una vez que la shell del usuario se inicia, normalmente ejecuta un archivo de configuración runtime, como por ejemplo .bashrc, antes de presentar un prompt para el usuario. Si la cuenta está configurada para iniciar X al iniciar sesión, el archivo de configuración mencionado llamará a startx o xinit.

xinit

xinit ejecuta el archivo de configuración del usuario .xinitrc, que normalmente arrancará un gestor de ventanas. Cuando el usuario ha terminado y sale del gestor de ventanas, xinit, startx, la shell, y el programa login terminarán en ese orden, devolviéndonos a getty.

Véase también