El arranque de un sistema GNU/Linux consta de las siguientes fases:
- Ejecución del gestor de arranque (ej.: LILO o GRUB).
- Carga y ejecución del kernel.
- Ejecución de init (proceso número 1)* Ejecución de scripts de iniciación genéricos en /etc/rcS.d.
- Entrada en el runlevel por defecto: ejecución de scripts del runlevel en /etc/rcX.d, donde X el el número del runlevel.
A grandes rasgos el proceso ocurre así:
Al conectar o reiniciar el ordenador, la BIOS busca en su configuración el dispositivo de arranque por defecto, el cual suele ser un disco duro, indicado generalmente en la configuración de la BIOS por C. Entonces carga en memoria el primer sector del dispositivo de arranque y le transfiere el control. Cuando se trata de un disco duro, este primer sector es el Master Boot Record (MBR) y contiene, además del código cargado por la BIOS, la tabla de particiones del disco. El código en el MBR, generalmente, lee en la tabla de particiones cuál es la partición activa y carga en memoria el primer sector de la misma, transfiriéndole el control.
En nuestro caso, este sector estará ocupado por un gestor de arranque que nos permitirá arrancar GNU/Linux u otro sistema operativo. Opcionalmente, puede instalarse el gestor en el MBR, tomando antes el control. Una vez cargado el gestor de arranque, éste se ejecuta, busca el kernel de Linux en una posición conocida del disco, carga el kernel en memoria y le cede el control. El kernel se almacena comprimido en disco, por lo que lo primero que hace el código del kernel que se ejecuta inicialmente es descomprimir el propio kernel y situarlo en memoria. Entonces se ejecuta realmente el kernel y empieza una lista de comprobaciones y activación de módulos internos del mismo.
Una vez funcionando, el kernel monta el disco principal donde se almacena el sistema operativo (root filesystem y ejecuta el primer proceso: init. La misión de init es ejecutar el resto de procesos del sistema: comprobación de discos, detección/configuración de hardware adicional, apertura de terminales, servidores, etc.
Una vez que el kernel se ha cargado en memoria, ejecuta el programa init, que se convierte en el proceso número 1 y se encarga de ejecutar el resto de programas que hacen que el sistema funcione. La operación de init se configura en el fichero /etc/inittab. Empezando en este fichero se puede seguir paso a paso el proceso de arranque (y parada) del sistema. Lo importante a saber aquí es que init no hace demasiado por si mismo, sino que se limita a ejecutar una serie de guiones o scripts que activan ordenadamente los diferentes servicios que hacen funcionar el sistema.
En primer lugar se ejecutan por orden alfabético todos los scripts que se encuentren bajo el directorio /etc/rcS.d que comiencen por ’S’ con “start” como argumento. Por convenio estos scripts se nombran comenzando por un número de dos cifras para establecer el orden adecuado. Cada script tiene una función particular, por ejemplo:
S10checkroot.sh comprueba el sistema de ficheros.
S20adjtimex ajusta el reloj del sistema.
S40networking activa los interfaces de red.
En realidad, y por convenio, estos scripts no se sitúan directamente en /etc/rcS.d, sino que se guardan en el directorio /etc/init.d y desde ahí se hacen enlaces simbólicos a /etc/rcS.d. De esta forma es más fácil añadir, eliminar y ordenar los componentes. Las tareas realizadas por los scripts en /etc/rcS.d son las básicas para arrancar el sistema. Luego se ejecutan otra serie de scripts correspondientes a un runlevel o nivel de ejecución.
Los runlevels (niveles de ejecución) son un mecanismo para permitir que el ordenador trabaje con diferentes configuraciones de arranque (diferentes servicios, etc.).
Los runlevels se numeran del 0 al 6. El 0 se ejecuta para parar el sistema (halt), el 6 para reiniciar (reboot) y el 1 para arrancar en modo single user, que viene a ser una cofiguración mínima para realizar tareas de administración.
El resto de los runlevels son para funcionamiento normal. El runlevel por defecto es el 2 (se configura en /etc/inittab), empleando los otros sólo en situaciones especiales. En Debian, los runlevels del 2 al 5 se configuran inicialmente de forma idéntica.
Así, el proceso de arranque suele continuar ejecutando los scripts del runlevel correspondiente situados en /etc/rcX.d, donde X es el número del runlevel. La forma de ejecutar estos scripts es análoga al caso anterior, salvo que ahora se ejecutan primero los scripts que comiencen con ’K’ con argumento “stop” y luego los que comienzan con ’S’ con argumento “start”.
La idea es que cada script gestione una tarea o servicio. Este servicion se inicia cuando el script se ejecuta con el argumento “start” y se detiene cuando se usa el argumento “stop”. De esta forma en cada runlevel puden detenerse los servicios que no se necesiten y activarse aquellos que interese. Este sistema también facilita el arranque y parada de servicios, ejecutando estos scripts manualmente con el argumento apropiado. En cualquier momento, el administrador puede hacer que el sistema cambie a otro runlevel ejecutando el comando telinit con un argumento numérico indicando el nuevo runlevel. Por ejemplo:
# telinit 3
En general, no hay que preocuparse por la configuración del arranque, ya que el sistema de instalación se ocupa automáticamente de actualizar la configuración en función de los paquetes instalados.
Tras todos estos pasos, el sistema muestra la pagina de bienvenida. Donde se debe escribir el nombre de usuario y la clave de acceso y si existen instalados mas de una interfaz, se puede elegir en cual trabajar.
