Capítulo 3. La inicialización del sistema

La Interfaz del firmware extensible unificada (UEFI) define un administrador de arranque como parte de la especificación UEFI. Cuando se enciende un ordenador, el administrador de inicio es la primera etapa del proceso de inicio que verifica la configuración de inicio y, según su configuración, luego ejecuta el cargador de inicio del sistema operativo o el kernel del sistema operativo especificado (generalmente el cargador de inicio). La configuración de arranque está definida por variables almacenadas en la NVRAM, incluidas las variables que indican las rutas del sistema de archivos a los cargadores o kernels del sistema operativo.

Una partición de sistema EFI (ESP) es una partición de dispositivo de almacenamiento de datos que se usa en ordenadores que se adhieren a la especificación UEFI. Accedido por el firmware UEFI cuando se enciende un ordeandor, almacena aplicaciones UEFI y los archivos que estas aplicaciones necesitan para ejecutarse, incluidos los cargadores de arranque del sistema operativo. (En el sistema de PC heredado, se puede usar la BIOS almacenada en el MBR)

El cargador de arranque es la segunda fase del proceso de arranque que comienza con la UEFI. 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.

El sistema Debian normalmente usa el kernel Linux como el kernel del sistema predeterminado. La imagen initrd para el kernel Linux 5.x actual es técnicamente la imagen initramfs (sistema de archivos RAM inicial).

Hay disponibles muchos cargadores de arranque y opciones de configuración.

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

Para el sistema UEFI, GRUB2 primero lee la partición ESP y usa el UUID especificado para search.fs_uuid en "/boot/efi/EFI/debian/grub.cfg" para determinar el partición del archivo de configuración del menú GRUB2 "/boot/grub/grub.cfg".

Las secciones clave del archivo de configuración del menú de GRUB2 se ven así:

menuentry 'Debian GNU/Linux' ... {
        load_video
        insmod gzio
        insmod part_gpt
        insmod ext2
        search --no-floppy --fs-uuid --set=root fe3e1db5-6454-46d6-a14c-071208ebe4b1
        echo    'Loading Linux 5.10.0-6-amd64 ...'
        linux   /boot/vmlinuz-5.10.0-6-amd64 root=UUID=fe3e1db5-6454-46d6-a14c-071208ebe4b1 ro quiet
        echo    'Loading initial ramdisk ...'
        initrd  /boot/initrd.img-5.10.0-6-amd64
}

Para esta parte de /boot/grub/grub.cfg, esta entrada de menú significa lo siguiente.

	Sugerencia
	Puedes habilitar la visualización de los mensajes del registro de arranque del kernel eliminando quiet en "/boot/grub/grub.cfg". Para el cambio persistente, edita la línea "GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet"" en "/etc/default/grub".

	Sugerencia
	Puedes personalizar la imagen de presentación de GRUB configurando la variable GRUB_BACKGROUND en "/etc/default/grub" apuntando al archivo de imagen o colocando el archivo de imagen en "/ boot/grub/".

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 ejecutándose 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 se ejecuta en primer lugar con el PID=1 preparando el proceso de arranque principal para el comienzo de muchos programas. La ruta de archivo por defecto para el programa init es «/usr/sbin/init» pero se puede modificar por un parámetro de arranque del núcleo como «init=/path/to/init_program».

"/usr/sbin/init" tiene un enlace simbólico a "/lib/systemd/systemd" después de Debian 8 Jessie (lanzado en 2015).

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

Cuando se inicia el sistema Debian, /usr/sbin/init enlazado a /usr/lib/systemd se inicia como el proceso init del sistema (PID=1) propiedad de root (UID=0). Ver systemd(1).

El proceso de inicio de systemd genera procesos en paralelo en función de los archivos de configuración de la unidad (ver systemd.unit(5)) que están escritos en estilo declarativo en lugar de un estilo de procedimiento similar a SysV .

Los procesos generados se colocan en grupos de control de Linux individuales con el nombre de la unidad a la que pertenecen en la jerarquía privada de systemd (ver cgroups y Sección 4.7.5, “Características de seguridad de Linux”).

Las unidades para el modo sistema se cargan desde la "Ruta de la búsqueda de las unidades del sistema" descrita en systemd.unit(5). Las principales por prioridad son las siguientes:

Las interdependencias se describen mediante directivas «Wants=», «Requires=», «Before=», «After=», … (ver "MAPPING OF UNIT PROPERTIES TO THEIR INVERSES" en systemd.unit(5)). El control de recursos también se define (ver systemd.resource-control(5)).

El sufijo del archivo de configuración de la unidad codifica sus tipos como:

Tras el arranque del sistema (esencialmente init), el proceso systemd intenta iniciar /lib/systemd/system/default.target (normalmente enlazado simbólicamente a "graphical.target". Primero, algunas unidades objetivo especiales (ver systemd.special(7) como "local-fs.target", "swap.target" y "cryptsetup.target" son llamadas a montar el sistema de archivos. Luego, otras unidades objetivo son llamadas por las dependencias de la unidad objetivo. Para más detalles, lea bootup(7).

Systemd ofrece características de compatibilidad con versiones anteriores. Los archivos de órdenes de inicio de estilo SysV en «/etc/init.d/rc[0123456S].d/[KS]< name» son también analizados y telinit(8) se traducen a peticiones de activación de systemd.

Cuando un usuario se conecta al sistema Debian a través de gdm3(8), sshd(8), etc., /lib/systemd/system --user se inicia como el proceso de gestor de servicios del usuario propiedad del usuario correspondiente. Ver systemd(1).

El proceso de gestor de servicios del usuario systemd genera procesos en paralelo basándose en los archivos declarativos de la configuración de unidades (ver systemd.unit(5) y [email protected](5)).

Las unidades para el modo de usuario se cargan desde la "Ruta de búsqueda de unidades del usuario" descrita en systemd.unit(5). Las principales son las siguientes en orden de prioridad:

Se gestionan del mismo modo que Sección 3.2.1, “Arranque de systemd”.

Las opciones de montaje de discos normales y de sistemas de archivos en red se configuran en «/etc/fstab». Ver fstab(5) y Sección 9.6.7, “Optimización de los sistemas de archivos a través de las opciones de montaje”.

Los sistemas de archivos cifrados se configuran en «/etc/crypttab». Ver crypttab(5)

La configuración de RAID mediante software con mdadm(8) está en «/etc/mdadm/mdadm.conf». Ver mdadm.conf(5).

Comunmente el interfaz lo se inicializa mediante «networking.service» y el resto de interfaces de un sistema de escritorio moderno Debian que use systemd mediante «NetworkManager.service».

Para configurarlos consulte Capítulo 5, Configuración de red.

La instancia del sistema en la nube puede lanzarse como un clon de "Imágenes oficiales de la nube de Debian" o imágenes similares. Para dicha instancia del sistema, personalidades como el nombre de host, el sistema de archivos, la red, la configuración regional, las claves SSH, los usuarios y los grupos pueden configurarse utilizando funcionalidades proporcionadas por los paquetes cloud-init y netplan.io con múltiples fuentes de datos como archivos colocados en la imagen original del sistema y datos externos proporcionados durante su lanzamiento. Estos paquetes permiten la configuración declarativa del sistema utilizando datos YAML.

Más información en "Computación en nube con Debian y sus descendientes", "Documentación de Cloud-init" y Sección 5.4, “La moderna configuración de la red para la nube”.

Con la instalación predeterminada, muchos servicios de red (ver Capítulo 6, Aplicaciones de red) se inician como procesos demonios después de network.target en el arranque por systemd. No es una excepción "sshd". Cambiemos esto a inicio bajo demanda de "sshd" como ejemplo de personalización.

Primero, deshabilite la unidad de servicio instalada en el sistema.

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

El sistema de activación de sockets bajo demanda de los clásicos servicios de Unix era a través del superservidor inetd (o xinetd). Bajo systemd, se puede habilitar el equivalente añadiendo *.socket y *.service archivos de configuración de la unidad.

sshd.socket para especificar un socket de escucha

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

[Socket]
ListenStream=22
Accept=yes

[Install]
WantedBy=sockets.target

[email protected] como el archivo de servicio de sshd.socket

[Unit]
Description=SSH Per-Connection Server

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

Entonces, vuelve a cargar.

 $ sudo systemctl daemon-reload