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

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{{Article summary text|Una panoramica cronologica del processo di boot di Arch.}}
 
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Questo articolo intende descrivere l'ordine cronologico del processo di avvio di Arch, ed i file che lo interessano, fornendo link a sezioni del wiki dove necessario. Arch come BSD utilizza init, contrariamente al più diffuso SysV. Ciò implica una lieve distinzione tra i runlevel, dato che il sistema di default usa gli stessi moduli e gli stessi processi in tutti i runlevel. Il vantaggio è che gli utenti potranno configurare in maniera molto semplice il processo di avvio(vedere [[rc.conf (Italiano)|rc.conf]]); lo svantaggio è che alcune configurazioni interessanti che offre SysV vanno perse. Consultare la guida su [[Adding Runlevels|come aggiungere runlevel]] in modo da utilizzare alcune opzioni di SysV in Arch. Consultare [[Wikipedia:init]] per approfondire maggiormente le distinzioni tra SysV ed il metodo BSD.
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== Bootloader ==
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Dopo che la macchina viene accesa ed il [[Wikipedia:it:Power-on self-test|POST]] è stato completato, il BIOS identifica la periferica impostata per il boot e passa il controllo al settore di avvio ([[Master Boot Record (Italiano)|Master Boot Record]]) della periferica. Su una macchina GNU/Linux, spesso viene installato sul MBR del disco un bootloader come [[GRUB (Italiano)|GRUB]] o [[LILO]]. Il bootloader offre diverse opzioni di avvio, come  Arch Linux e Windows [[Windows and Arch Dual Boot|configurati in dual-boot]]. Una volta che viene selezionata Arch, il bootloader carica il kernel ({{ic|vmlinuz-linux}}) ed il ramdisk iniziale ({{ic|initramfs-linux.img}}) in memoria e dopo avvia il kernel, passando all'indirizzo di memoria dell'immagine.
  
== Prima di init ==
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== Kernel ==
Dopo che la macchina viene accesa ed il [[Wikipedia:Power-on self-test|POST]] è stato completato, il BIOS identifica la periferica impostata per il boot e passa il controllo al settore di avvio ([[Master Boot Record]]) della periferica. Su una macchina GNU/Linux, spesso viene installato sul MBR del disco un bootloader come [[GRUB (Italiano)| GRUB]] o [[LILO]]. Il bootloader offre diverse opzioni di avvio, come  Arch Linux e Windows [[Windows and Arch Dual Boot|configurati in dual-boot.]] Una volta che viene selezionata Arch, il bootloader carica il kernel ({{ic|vmlinuz-linux}}) ed Il ramdisk iniziale ({{ic|initramfs-linux.img}}) in memoria e dopo avvia il kernel, passando all'indirizzo di memoria dell'immagine.
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Il kernel è il cuore di un sistema operativo. Esso lavora a basso livello (''kernelspace'') interagendo tra le periferiche della macchina, ed i programmi che ne richiedono le risorse per funzionare. Per sfruttare la CPU in modo efficiente, il kernel usa un sistema di pianificazione per decidere a quale processo assegnare la priorità e quando, creando così l'illusione (per l'occhio umano) che i processi vengano eseguiti contemporaneamente.
 
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Il kernel è il cuore di un sistema operativo. Esso lavora a basso livello (''kernelspace'') interagendo tra le periferiche della macchina, ed i programmi che ne richiedono le risorse per funzionare. Per sfruttare la CPU in modo efficiente, il kernel usa un sistema di pianificazione per decidere a quale processo assegnare la priorità e quando, creando così l'illusione(per l'occhio umano) che i processi vengano eseguiti contemporaneamente.
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== initramfs ==
 
Dopo essere stato caricato, il kernel decomprime l'[[initramfs]] (initial RAM filesystem), che diventa il file system di root iniziale. Il kernel successivamente esegue {{ic|/init}} come primo processo. La fase ''early userspace'' inizia.
 
Dopo essere stato caricato, il kernel decomprime l'[[initramfs]] (initial RAM filesystem), che diventa il file system di root iniziale. Il kernel successivamente esegue {{ic|/init}} come primo processo. La fase ''early userspace'' inizia.
  
L'obiettivo di initramfs è di effettuare il bootstrap del sistema fino a che quest'ultimo non sia in gradi di accedere al filesystem di root (vedi [[FHS]] per maggiori informazioni). Ciò significa che ogni modulo richiesto dalle periferiche come dischi IDE, SCSI, o SATA (oppure USB/FireWire, se si effettua il boot da una di queste periferiche) deve essere caricabile dall'initramfs se non è stato compilato all'interno del kernel; Una volta sono caricati i moduli necessari, (sia da un programma, sia con uno script che tramite [[udev (Italiano)| udev]]), il processo di boot continua. Per questa ragione nell'initramfs è necessaria la sola presenza dei moduli assolutamente indispensabili per l'accesso al filesystem di root(/); non è quindi necessario che contenga tutti i moduli che servono al completo funzionamento della macchina. La maggior parte dei moduli sarà caricata in seguito da udev, durante la fase di init.
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L'obiettivo di initramfs è di effettuare il bootstrap del sistema fino a che quest'ultimo non sia in gradi di accedere al filesystem di root (vedi [[Filesystem Hierarchy Standard (Italiano)|FHS]] per maggiori informazioni). Ciò significa che ogni modulo richiesto dalle periferiche come dischi IDE, SCSI, o SATA (oppure USB/FireWire, se si effettua il boot da una di queste periferiche) deve essere caricabile dall'initramfs se non è stato compilato all'interno del kernel; Una volta che sono caricati i moduli necessari, (sia da un programma, sia con uno script, o tramite [[udev (Italiano)|udev]]), il processo di boot continua. Per questa ragione nell'initramfs è necessaria la sola presenza dei moduli assolutamente indispensabili per l'accesso al filesystem di root; non è quindi necessario che contenga tutti i moduli che servono al completo funzionamento della macchina. La maggior parte dei moduli sarà caricata in seguito da udev, durante la fase di init.
  
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== Processo init ==
 
Alla fase finale della ''early userspace'', la vera root è stata montata, e si sostituisce al file system di root iniziale. {{ic|/sbin/init}} è eseguito, sostituendo il processo {{ic|/init}}.
 
Alla fase finale della ''early userspace'', la vera root è stata montata, e si sostituisce al file system di root iniziale. {{ic|/sbin/init}} è eseguito, sostituendo il processo {{ic|/init}}.
  
Vedi anche:[http://archlinux.me/brain0/2010/02/13/early-userspace-in-arch-linux/ Early Userspace in Arch Linux]
+
In passato, Arch usava [[SysVinit]] come processo init. Oggi, sulle nuove installazioni, [[Systemd (Italiano)|systemd]] è utilizzato di default. Eventuali utenti che ancora utilizzino [[SysVinit]] sono consigliati di passare a [[Systemd (Italiano)|systemd]].
 
+
== init e gli script di boot di Arch ==
+
Il principale processo di avvio di Arch è inizializzato da {{ic|init}}, il quale genera tutti gli altri processi. L'obbiettivo di {{ic|init}} è di portare il sistema ad uno stato in cui possa essere utilizzato, servendosi degli script di avvio. Come detto in precedenza Arch utilizza degli script di avvio simili a quelli di BSD. {{ic|init}} legge il file {{ic|/etc/inittab}}; il file {{ic|inittab}} di default comincia così:
+
 
+
{{hc
+
|/etc/inittab
+
|output=<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>}}
+
 
+
La prima linea non commentata definisce il runlevel di default del sistema(3). Cosa succede quando il kernel richiama init:
+
 
+
* Per prima cosa vine eseguito lo script di inizializzazione, {{ic|/etc/rc.sysinit}} (uno script [[Bash (Italiano)|Bash]]).
+
* Se si avvia in single user mode(runlevel 1 o S), verrà eseguito lo script {{ic|/etc/rc.single}}.
+
* Se viene avviato un altro runlevel(2-5), verrà lanciato invece lo script {{ic|/etc/rc.multi}}.
+
* L'ultimo script ad essere eseguito sarà {{ic|/etc/rc.local}} (tramite {{ic|/etc/rc.multi}}) che di default è vuoto.
+
 
+
{{Nota|Se si possono ottenere maggiori informazioni riguardo a [[Init and inittab (Italiano)|Init e inittab]].}}
+
=== /etc/rc.sysinit ===
+
Il file {{ic|/etc/rc.sysinit}} è un grande script che si occupa di tutta la configurazione dell'hardware, e di alcuni compiti di inizializzazione. Può essere identificato dal suo primo compito, inviare al video le linee:
+
 
+
Arch Linux
+
http://www.archlinux.org
+
Copyright 2002-2007 Judd Vinet
+
Copyright 2007-2010 Aaron Griffin
+
Distributed under the GNU General Public License (GPL)
+
 
+
Una veloce visione di alcuni suoi compiti:
+
# Includere il file {{ic|/etc/rc.conf}}.
+
# Includere il file {{ic|/etc/rc.d/functions}}.
+
# Visualizzare un messaggio di benvenuto.
+
# Montare vari filesystem virtuali.
+
# Creare i file per le periferiche.
+
# Avviare "minilogd".
+
# Inviare i messaggi a "dmesg".
+
# Configurare l'orologio del bios.
+
# Svuotare il file {{ic|/proc/sys/kernel/hotplug}}.
+
# Avviare [[udev (Italiano)|udev]] e controlla la presenza degli eventi di udev(udev events).
+
# Avviare l'interfaccia di "loopback".
+
# Caricare i moduli presenti all'interno dell'array {{ic|MODULES}} dal file [[rc.conf (Italiano)|/etc/rc.conf]].
+
# Configurare eventuali array RAID, file system criptati o LVM.
+
# Effettuare controlli forzati dei filesystem ([[fsck]]) delle partizioni secondo le impostazioni di [[fstab (Italiano)|/etc/fstab]].
+
# Montare le partizioni locali e la swap(le condivisioni di rete non verranno montate fino a che un profilo di rete non sarà attivo).
+
# Attivare la [[swap]].
+
# Impostare il nome macchina(hostname), la lingua(locale) e l'orologio di sistema secondo le impostazioni di {{ic|/etc/rc.conf}}.
+
# Rimuovere vari residui dei file temporanei come {{ic|/tmp/*}}.
+
# Configurare la [[locale|lingua]], la console e la mappatura della tastiera.
+
# Impostare i caratteri per la console.
+
# Scrivere gli output dei comandi in {{ic|/var/log/dmesg.log}}.
+
 
+
{{ic|/etc/rc.sysinit}} è uno script e non un file di configurazione. Esso include (quindi ottiene le variabili da) [[rc.conf (Italiano)|rc.conf]] per le configurazioni e {{ic|/etc/rc.d/functions}} per le funzioni che producono l'output grafico(colori, allineamento, ad esempio il passaggio dei demoni da 'busy' a 'done' ecc.). Non c'è bisogno di modificare questo file, salvo non si voglia farlo per provare a velocizzare il processo di boot (a proprio rischio e pericolo).
+
 
+
=== /etc/rc.single ===
+
La modalità a singolo utente(single-user mode) si avvierà come utente root, e dovrebbe essere usata se il sistema non riesce ad avviarsi normalmente o in caso di manutenzione del sistema. Questo script assicura che non siano in esecuzione altri demoni se non quelli essenziali: syslog-ng ed udev. La modalità single-user è utile per la manutenzione del sistema essa infatti impedisce agli utenti di connettersi da remoto evitando quindi che vengano effettuate operazioni che possano portare a perdite di dati o danneggiamenti. Dalla modalità single-user gli utenti possono tornare ad effettuare l'accesso alla normale sessione (multi-user) digitando "exit" nel prompt dei comandi.
+
 
+
=== /etc/rc.multi ===
+
{{ic|/etc/rc.multi}} viene eseguito per tutti i runlevel multiutente (es. 2,3,4 e 5), cioè ad ogni normale avvio. Normalmente, gli utenti non si accorgono del passaggio da {{ic|rc.sysinit}} a {{ic|rc.multi}} perché anche esso usa le stesse funzioni per mandare messaggi a video. Questo script ha tre compiti:
+
 
+
# Innanzitutto, esegue {{ic|sysctl}}(per modificare i parametri del kernel a runtime) facendo riferimento alle configurazioni presenti in {{ic|/etc/sysctl.conf}}. Arch prevede già alcune opzioni all'interno del file; principalmente si tratta di opzioni di rete.
+
# Secondo, e più importante, si occupa di avviare i [[daemon (Italiano)|demoni]], secondo la disposizione nell'array {{ic|DAEMONS}} in {{ic|rc.conf}}.
+
# Infine, esegue {{ic|/etc/rc.local}}.
+
 
+
=== /etc/rc.local ===
+
{{ic|/etc/rc.local}} è lo script di avvio locale per le sessioni multiutente. È vuoto di default, è un ottimo posto dove inserire eventuali comandi che devono essere eseguiti alla fine del processo di boot. Alcune configurazioni (caricamento di moduli, cambiamenti nei font della console, accensione di periferiche) solitamente hanno un apposito file dove poter essere inserite. Per evitare confusione, assicurarsi che qualsiasi comando si voglia aggiungere al file {{ic|rc.local}} non sia possibile inserirlo in {{ic|/etc/profile.d}}, o in qualsiasi altro file di configurazione.
+
 
+
Mentre si modifica questo file, tenere presente che verrà eseguito '''dopo''' il setup di base (moduli/demoni), verrà eseguito come utente '''root''', e '''sia che il server grafico (X) sia avviato o meno'''. In questo esempio viene utilizzato per togliere il muto ad alcuni canali audio di ALSA:
+
 
+
{{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>}}
+
 
+
== Hook personalizzati ==
+
Gli HOOK possono essere utilizzati per inserire del codice personalizzato in varie parti degli script rc.*.
+
{| class="wikitable"
+
|-
+
! scope="col" | Nome Hook
+
! scope="col" | Tempi di esecuzione degli hook
+
|-
+
| sysinit_start
+
| All'inizio di rc.sysinit
+
|-
+
| sysinit_udevlaunched
+
| Dopo che udev è stato lanciato in rc.sysinit
+
|-
+
| sysinit_udevsettled
+
| Dopo che uevent si è stabilito in rc.sysinit
+
|-
+
| sysinit_prefsck
+
| Prima che fsck sia eseguito in rc.sysinit
+
|-
+
| sysinit_postfsck
+
| Dopo che fsck viene eseguito in rc.sysinit
+
|-
+
| sysinit_premount
+
| Prima che i file system locali siano montati, ma dopo che root venga montato in modalità lettura-scrittura in rc.sysinit
+
|-
+
| sysinit_end
+
| Alla fine di rc.sysinit
+
|-
+
| multi_start
+
| All'inizio di rc.multi
+
|-
+
| multi_end
+
| Alla fine di rc.multi
+
|-
+
| single_start
+
| All'inizio di rc.single
+
|-
+
| single_prekillall
+
| Prima che tutti i processi vengano uccisi in rc.single
+
|-
+
| single_postkillall
+
| Prima che tutti i processi vengano uccisi in rc.single
+
|-
+
| single_udevlaunched
+
| Dopo che udev è stato lanciato in rc.single
+
|-
+
| single_udevsettled
+
| Dopo che uevents si è stabilito in rc.single
+
|-
+
| single_end
+
| Alla fine di rc.single
+
|-
+
| shutdown_start
+
| All'inizio di rc.shutdown
+
|-
+
| shutdown_prekillall
+
| Prima che tutti i processi vengano uccisi in rc.shutdown
+
|-
+
| shutdown_postkillall
+
| Dopo che tutti i processi vengano uccisi in rc.shutdown
+
|-
+
| shutdown_poweroff
+
| Direttamente prima del powering off in rc.shutdown
+
|}
+
 
+
Per definire una funzione hook, creare un file in /etc/rc.d/functions.d usando:
+
{{bc|1=function_name() {
+
  ...
+
}
+
add_hook hook_name function_name}}
+
 
+
I file in /etc/rc.d/functions.d sono originati da {{ic|/etc/rc.d/functions}}.
+
È possibile registrare funzioni hook multiple per lo stesso hook, così come registrare la stessa funzione hook per hook multipli. Non definire funzioni chiamate add_hook o run_hook in questi file, dal momento che sono definiti in {{ic|/etc/rc.d/functions}}.
+
 
+
==== Esempio ====
+
Aggiungendo il seguente file si consente la disattivazione della cache write-back su un hard drive <i>prima</i> che tutti i demoni vengano avviati (utile per drives contenenti file MySQL InnoDB).
+
{{hc|/etc/rc.d/functions.d/hd_settings|output=<nowiki>hd_settings() {
+
    /sbin/hdparm -W0 /dev/sdb
+
}
+
add_hook sysinit_udevsettled hd_settings
+
add_hook single_udevsettled  hd_settings</nowiki>}}
+
 
+
Prima di tutto definisce la funzione hd_settings, e poi la registra per gli hook '''single_udevsettled''' e '''sysinit_udevsettled'''. La funzione viene quindi richiamata immediatamente dopo che uvents si è stabilito in {{ic|/etc/rc.d/rc.sysinit}} o {{ic|/etc/rc.d/rc.single}}.
+
 
+
== init: Login ==
+
Di default, dopo che gli script di boot di Arch sono stati eseguiti, il programma {{ic|/sbin/agetty}} richiede all'utente il nome di login. Dopo che il nome utente è stato digitato, {{ic|/sbin/agetty}} richiama {{ic|/bin/login}} il quale richiede la password.
+
 
+
Infine, una volta effettuato l'accesso, {{ic|/bin/login}} avvierà la shell di default dell'utente. La shell di default e le variabili di ambiente possono essere definite nel file {{ic|/etc/profile}}. Tutte le variabili dichiarate all'interno della cartella utente andranno a sostituire quelle definite in {{ic|/etc}}. Ad esempio se definiamo la stessa variabile sia in {{ic|/etc/profile}} che in {{ic|~/.bashrc}} quella che prevarrà sarà quella definita in {{ic|~/.bashrc}}.
+
 
+
Altre alternative sono [[Automatic login to virtual console|mingetty]] che permette di effettuare l'auto-login (agetty ha l'opzione per l'auto-login a partire dalla versione 2.20 di {{Package Official|util-linux}})  oppure "rungetty" che anch'essa permette l'auto-login ed inoltre permette di lanciare comandi e programmi in automatico, esempio {{ic|htop}}.
+
 
+
La maggior parte degli utenti vorrà avviare un server [[Xorg (Italiano)|X (server grafico)]] durante la fase di boot, e dovranno quindi installare un display manager per effettuare l'accesso, consultare [[Display Manager (Italiano)|Display Manager]] per maggiori dettagli. Alternativamente, [[Start X at boot (Italiano)|questo articolo]] spiega come sia possibile fare a meno di un display manager.
+
 
+
== Link correlati ==
+
* [[Autostarting]]
+
  
== Risorse ==
+
== Altre risorse ==
* [http://www.cyberciti.biz/faq/grub-boot-into-single-user-mode/ Avviare Linux da Grub in Single User Mode]
+
* [http://archlinux.me/brain0/2010/02/13/early-userspace-in-arch-linux/ Early Userspace in Arch Linux]
* [http://www.linuxjournal.com/article/4622 Avvio con GRUB]
+
* [http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-linuxboot/ Inside the Linux boot process]
* [http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-linuxboot/ Il processo di boot]
+
* [http://www.linuxjournal.com/article/4622 Boot with GRUB]
* [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 Cercare nei foum alcuni esempi del file rc.local]
+
 
* [[Wikipedia:Linux startup process]]
 
* [[Wikipedia:Linux startup process]]
* [[Wikipedia:initrd]]
+
* [[Wikipedia:it:initrd]]
 +
* [http://www.cyberciti.biz/faq/grub-boot-into-single-user-mode/ Boot Linux Grub Into Single User Mode]

Revision as of 03:34, 2 June 2013

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Bootloader

Dopo che la macchina viene accesa ed il POST è stato completato, il BIOS identifica la periferica impostata per il boot e passa il controllo al settore di avvio (Master Boot Record) della periferica. Su una macchina GNU/Linux, spesso viene installato sul MBR del disco un bootloader come GRUB o LILO. Il bootloader offre diverse opzioni di avvio, come Arch Linux e Windows configurati in dual-boot. Una volta che viene selezionata Arch, il bootloader carica il kernel (vmlinuz-linux) ed il ramdisk iniziale (initramfs-linux.img) in memoria e dopo avvia il kernel, passando all'indirizzo di memoria dell'immagine.

Kernel

Il kernel è il cuore di un sistema operativo. Esso lavora a basso livello (kernelspace) interagendo tra le periferiche della macchina, ed i programmi che ne richiedono le risorse per funzionare. Per sfruttare la CPU in modo efficiente, il kernel usa un sistema di pianificazione per decidere a quale processo assegnare la priorità e quando, creando così l'illusione (per l'occhio umano) che i processi vengano eseguiti contemporaneamente.

initramfs

Dopo essere stato caricato, il kernel decomprime l'initramfs (initial RAM filesystem), che diventa il file system di root iniziale. Il kernel successivamente esegue /init come primo processo. La fase early userspace inizia.

L'obiettivo di initramfs è di effettuare il bootstrap del sistema fino a che quest'ultimo non sia in gradi di accedere al filesystem di root (vedi FHS per maggiori informazioni). Ciò significa che ogni modulo richiesto dalle periferiche come dischi IDE, SCSI, o SATA (oppure USB/FireWire, se si effettua il boot da una di queste periferiche) deve essere caricabile dall'initramfs se non è stato compilato all'interno del kernel; Una volta che sono caricati i moduli necessari, (sia da un programma, sia con uno script, o tramite udev), il processo di boot continua. Per questa ragione nell'initramfs è necessaria la sola presenza dei moduli assolutamente indispensabili per l'accesso al filesystem di root; non è quindi necessario che contenga tutti i moduli che servono al completo funzionamento della macchina. La maggior parte dei moduli sarà caricata in seguito da udev, durante la fase di init.

Processo init

Alla fase finale della early userspace, la vera root è stata montata, e si sostituisce al file system di root iniziale. /sbin/init è eseguito, sostituendo il processo /init.

In passato, Arch usava SysVinit come processo init. Oggi, sulle nuove installazioni, systemd è utilizzato di default. Eventuali utenti che ancora utilizzino SysVinit sono consigliati di passare a systemd.

Altre risorse