Inicio Linux

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Inicio Linux

• Ubuntu
• Kepa Bengoetxea

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Referencia

• RefReplacing init with Upstart By Scott James
  Remnant http//www.linux.com/articles/57213
• Refhttp//upstart.ubuntu.com/
• http//upstart.ubuntu.com/getting-started.html
• http//www-128.ibm.com/developerworks/library/l-bo
  ot-faster/index.html
• http//www.europe.redhat.com/documentation/rhl9/rh
  l-rg-es-9/
• https//wiki.ubuntu.com/ReplacementInit

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Booting

• El arranque se puede dividir en 3 pasos
• BIOS
• kernel boot
• System initialization

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BootingBios

• Cuando encendemos el ordenador, se ejecuta la
  BIOS (Basic Input/output System) que se almacena
  dispositivo flash en la placa madre
• realiza el chequeo de los componentes
• localiza el dispositivo por el que arrancar el
  sistema(Orden se cambia en la BIOS)?
• carga en memoria la primera etapa de gestor de
  arranque(GRUB, GRand Unified Bootloader) que esta
  en el primer sector, llamado MBR (Master Boot
  Record).
• La primera etapa del GRUB localiza la segunda
  etapa usando la tabla de particiones buscando la
  partición activa y lo carga en memoria.

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Bootingkernel boot

• La segunda etapa de GRUB nos muestra los
  diferentes S.O, una vez elegido en caso de linux
  
• Localiza el binario del kernel en la carpeta
  /boot.
• Carga la imagen comprimida del kernel en memoria
  y monta la partición root como solo lectura
• Carga en memoria la imagen de initrd (initial
  ramdisk) que es usado por el kernel para cargar
  los controladores que necesita para arrancar el
  sistema (ext3,scsi,...)?

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Bootingkernel boot ?

• less /boot/grub/menu.lst (1ª parte)?
• Default0 Por defecto arranca el linux
• timeout10 Tiempo de espera antes de arrancar
• Hiddenmenu Esconde el menu
• title Ubuntu, kernel 2.6.10-5-386
• nos colocamos en la partición 1º disco 7º
  partición, montándola(boot)?
• root (hd0,6)?
• kernel /boot/vmlinuz-2.6.10-5-386
  root/dev/hda13 ro quiet splash
• initrd /boot/initrd.img-2.6.10-5-386
• guarda la última entrada como entrada por
  defecto
• savedefault
• arranca el SO de cadena
• boot

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Bootingkernel boot ?

• less /boot/grub/menu.lst (2ª parte)?
• title Windows 95/98/NT/2000
• root (hd0,0)?
• hace activa la partición donde estamos
  situados
• makeactive
• carga el primer sector de la partición activa
• chainloader 1

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BootingSystem Initialization

• El kernel transfiere el control del proceso de
  arranque al proceso init.
• Init es el padre de todos los procesos del
  sistema y es el responsable de iniciar a el resto
  de procesos.
• Los procesos gestionados por init se llaman
  jobs .Hay dos tipos Aquellos que son
  supervisados y rearrancados en caso de que el
  servicio se caiga y los que no se levantan ni
  supervisan.

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BootingSystem Initialization

• Existen diferentes mecanismos de arranque/parada
  de servicios y cómo el init los gestiona
• a)El Sistema V Init (sysvinit) donde
  /sbin/init lee de fichero de configuración
  /etc/inittab, y arranca los servicios en modo
  batch.
• b)Upstart donde el init gestiona los servicios
  basándose en eventos, el init maneja los
  servicios definidos en la carpeta /etc/event.d

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BootingSystem InitializationSystem V Init

• El kernel transfiere el control del proceso de
  arranque al programa /sbin/init
• El programa /sbin/init
• Ejecuta el script /etc/inittab
• Ejecuta el script /etc/init.d/rcS
• Ejecuta el script /etc/rc (guión de
  inicialización del sistema)?
• Ejecuta las consolas virtualesgettys o
  mingettys?
• Ejecuta el script /etc/X11/prefdm (carga gestor
  de pantalla preferido para X)?

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BootingSystem InitializationSystem V Init

• El formato /etc/inittab es idrunlevelsacciónpr
  oceso
• idsecuencia única de 1 a 4 caracteres
• Runlevels fedora 0 a 6 (0 halt,1 single,2
  multiuser without NFS,3 full multiuser,4 unused,
  5 X11 y 6 reboot)?
• Runlevels ubuntu 0 a 6 (0 halt,1 single,2 a 5
  multiuser y 6 reboot)?

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BootingSystem InitializationSystem V Init

• Formato /etc/inittab
• idrunlevelsacciónproceso
• AcciónProceso(Comando)?
• Respawn se reinicia cada vez que sea finalizado
• Wait se inicia y espera a su finalización
• Initdefault especifica el runlevel por defecto
• Powerwait se ejecuta cuando se va la
  corriente(UPS), init espera la finalización del
  proceso.
• PowerfailIdem,pero no espera a finalizar

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BootingSystem InitializationSystem V Init

• Formato /etc/inittab
• AcciónProceso
• Powerokwait Se ejecuta cuando se detecta que la
  corriente ha vuelto
• Powerfailnow Se ejecuta cuando init es
  notificado de que la batería UPS(Uninterrupted
  Power System) esta agotada
• Ctraltdel Se ejecuta al presionar CTRLALTDEL
• ...

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BootingSystem InitializationSystem V Init

• Formato /etc/inittab
• RunlevelsModo de inicio por defecto Fedora
• 0 Halt
• 1 Modo Monousuario
• 2 Modo Multiusuario sin NFS(Igual que 3,sin Red)?
• 3 Modo Multiusuario completo sin X
• 4 Sin uso
• 5 X
• 6 Reinicio
• id5initdefault

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BootingSystem InitializationSystem V Init

• Formato /etc/inittab
• RunlevelsModo de inicio por defecto Ubuntu
• 0 Halt (detiene la ejecución del equipo)?
• 1 Modo Monousuario (tareas administrativas)?
• 2-5 Modo Multiusuario( 2 por defecto)?
• 6 Reinicio
• id2initdefault

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BootingSystem InitializationSystem V Init

• Como cambiar de modo de arranque?
• /etc/inittab -gt id5initdefault
• /sbin/init 0123456
• /sbin/telinit 0123456
• Lilo Booting boot linux single
• Grub Booting
• Elegir Redhat Linux
• Pulsar e (de edit)?
• Escribir single o 1
• Pulsar b (de boot)?
• Disquete de arranque linux 1

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BootingSystem InitializationSystem V Init

• Durante un arranque normal init ejecutará primero
  los procesos del nivel S(/etc/init.d/rcS)?
• Aquí es donde se comprueban y montan los sistemas
  de ficheros
• se ajusta el reloj según la CMOS
• se habilita el intercambio de espacios
• se ajusta el nombre del host
• establece la ruta a otros programa
• etc...

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BootingSystem InitializationSystem V Init

• Para ver cuales son los procesos del nivel S (ls
  /etc/rcS.d)?
• README
• S50hwclock.sh
• S01mountkernfs.sh
• S35mountall.sh
• S02hostname.sh
• ...

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BootingSystem InitializationSystem V Init

• Durante un arranque normal init ejecutará primero
  los procesos del nivel S(/etc/init.d/rcS) y más
  concretamente S35mountall.sh encontramos el
  comando mount -a que se encarga de montar todas
  la líneas de /etc/fstab con auto o defaults en la
  columna 4
• sistema de archivopunto de montajetipo del
  sistema de archivosopcionesvolcadoorden de
  chequeo
• /dev/hda3 / ext3 defaults 1 1
• /dev/hda10 swap
  swap defaults 0 0
• /dev/hda5 /dos
  vfat defaults,users,umask0 0 0
• /dev/hda7 /media/dell vfat defaults,utf8,umask00
  7,uid1000,gid1000 0 0

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BootingSystem InitializationSystem V Init

• En función del nivel de ejecución especificado se
  arrancan los servicios /etc/rcrunlevel.d/S

l00wait/etc/init.d/rc 0 l11wait/etc/init.d/r
c 1 l22wait/etc/init.d/rc 2 ... l66wait/etc/
init.d/rc 6
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BootingSystem InitializationSystem V Init

• En rc si rc 2
• /etc/rc2.d/S Carga todos los servicios definidos
  para el nivel de ejecución 2
• Ejm
• init para (stop) todos los sercicios cuyo
  enlace simbólico
• empiece por K y a continuación start todos
  los enlaces
• simbólicos S.
• S55sshd -gt /etc/init.d/sshd
• K15apache2 -gt /etc/init.d/apache2
• /etc/init.d/apache2 stop
• /etc/init.d/apache2 start

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BootingSystem InitializationSystem V Init

• arranca por defecto en runlevel 2 en modo
  multiusuario sin/con X
• id2initdefault
• arranca servicios básicos /etc/rcS.d/S??
• sisysinit/etc/init.d/rcS
• arranca los servicios /etc/rcrunlevel.d/S
• l00wait/etc/rc.d/rc 0
• l11wait/etc/rc.d/rc 1
• l22wait/etc/rc.d/rc 2
• ...
• l66wait/etc/rc.d/rc 6

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BootingSystem InitializationSystem V Init?

• bifurca los procesos /sbin/getty para cada
  consola virtual. Los niveles de ejecución del 2
  al 5 obtienen todas las seis consolas virtuales,
• 12345respawn/sbin/getty 38400 tty1
• 223respawn/sbin/getty 38400 tty2
• 323respawn/sbin/getty 38400 tty3
• 423respawn/sbin/getty 38400 tty4
• 523respawn/sbin/getty 38400 tty5
• 623respawn/sbin/getty 38400 tty6

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BootingSystem InitializationSystem V Init?

• En el nivel de ejecución 2 debe arrancar el nivel
  gráfico, gdm es administrador de vistas que será
  ejecutado por defecto en los niveles 2,3,4 y 5 en
  GNOME. El script es /etc/rc2.d/S13gdm .Para ver
  cuales son los procesos del nivel 2 (ls
  /etc/rc2.d)?
• ...
• S13gdm
• ...

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BootingSystem InitializationSystem V Init?

• El programa init también ejecuta es el archivo
  /etc/rc.local?
• El script /etc/rc.local lo ejecuta el comando
  init en tiempo de arranque, o cuando se cambie de
  niveles de ejecución. El agregar comandos a este
  script es una forma fácil de realizar tareas
  necesarias como arrancar servicios especiales o
  inicializar dispositivos sin tener que escribir
  scripts complejos de inicialización en el
  directorio /etc/init.d/ y creando los enlaces
  simbólicos. (personalización del sistema)?
• Ejm Incluir el arranque de Tomcat
• CATALINA_HOME/bin/startup.sh

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BootingSystem InitializationSystem V Init?

• Secuencia de procesos que lanza el kernel.
• Terminal
• Init-gtgetty-gtlogin-gtshell
• Gráfico
• Init-gtkdm,gdm,xdm-gtlogin-gtX11,KDE o GNOME

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BootingSystem InitializationSystem V Init?

• Una sesión iniciada desde una consola virtual o
  desde una conexión remota (via telnet, rsh o ssh)
  es atendida inicialmente por el programa getty
• Cuando un usuario teclea su login, getty pasa el
  control al programa login que verifica el usuario
  y passwd, y si todo es correcto inicializa
  algunas variables de ambiente y arranca el
  inteprete de comandos que esta en el /etc/passwd
  que normalmente es el bash

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BootingSystem InitializationDe Sysvinit a
Upstart

• Ubuntu 6.10 and later
• Fedora 9 and later
• Debian experimental

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BootingSystem InitializationDe Sysvinit a
Upstart

• El kernel soporta la conexión y desconexión de
  hardware, el incremento de hardware movible hace
  imposible garantizar qué dispositivos van estar
  disponibles en el momento de arranque del
  sistema.
• Ejm No queremos que s.o intente montar los
  discos USB de /etc/fstab , en caso de no estar
  presentes.
• Ejm Hay servicios que se caen, y queremos que se
  arranquen automáticamente, para evitar la pérdida
  de servicio.
• Ejm Cuando enchufo la iPod, tengo que arrancar
  manualmente el software, y cuando lo desconecto
  pararlo manualmente.

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BootingSystem InitializationDe Sysvinit a
Upstart

• Ejm Con sysvinit no podemos saber que servicios
  han fallado en el arranque, y cuales están
  corriendo actualmente.
• Ejm En caso de necesitar rearrancar
  frecuentemente la máquina, necesitamos que
  arranque lo más rápido posible. La ejecución
  lineal falla, ya que necesita dormir y esperar
  durante el proceso, a que el hardware este
  disponible y el modelo basado en dependencias
  falla porque intenta arrancar un servicio y
  posteriormente sus dependencias, sin arrancar
  primero las dependencias y en función de si se
  arrancan estas, arrancar el principal.
• Etc....

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BootingSystem InitializationUpstart

• Upstart es un nuevo init basado en evento, donde
  los servicios son arrancados o parados porque
  ocurre un evento para el cual están preparados o
  escuchando. Ejm El evento que causa que se monte
  una partición (/) puede ser la detección de un
  dispositivo de bloque (/dev/hda3)?
• Este nuevo sustituto de sysvinit, esta siendo
  desarrollado dentro de Ubuntu por Scott James
  Remnant, pero esta pensado para cualquier
  distribución.
• Requiere que cambies los scripts de
  inicialización para soportar el modo basado en
  evento.

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BootingSystem InitializationCómo
funciona?Upstart

• Los eventos serán generados por
• a) Arraque o parada del sistema startup o
  shutdown
• b) Cuando un job cambia de estado (job ha
  terminado, ...)?
• c) Otros eventos que serán recibidos de otras
  partes del sistema (HW de red, dispositivos de
  bloque ...)?

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BootingSystem InitializationUpstart

• Upstart tiene su propio init, que trabaja con
  diferentes tipos de eventos eventos frontera,
  eventos de nivel y eventos temporales
• Eventos Frontera o Simple
• -Cuando se enciende la máquina el init emite
  la señal startup
• -Cuando se apaga la máquina el init emite la
  señal shutdown
• -También existen otros eventos
  ctraltdel,...?
• Ejm less /etc/event.d/rcS
• start on startup

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BootingSystem InitializationUpstart

• Eventos de Nivel
• Son eventos frontera, excepto que tienen asociado
  un valor cadena del tipo up , down.
• Ejm start when default-route is up, stop when
  default-route is down, while default-route is
  up donde default-route esta activo o up si el
  router por defecto esta encendido.

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BootingSystem InitializationUpstart

• Eventos Temporales
• Son utilizados para llevar a cabo tareas cada
  cierto tiempo.
• Ejm "15 minutes after startup", "daily", "at
  half past two", etc.

36
BootingSystem InitializationUpstart

• Todos los trabajos (jobs) están esperando a un
  evento en particular, que normalmente es el
  mismo para muchos de ellos (Ejmstartup ó
  shutdown). Esto puede no ser deseable en todos
  los casos, especialmente, en la secuencia de
  arranque de ciertas operaciones (red-gtapache2).
  Este orden se puede establecer si un trabajo
  provoca a su vez eventos de cuando empieza o
  termina.
• Ejemplos de ficheros que actuan en orden según
  los eventos
• rcSstart on startup
• rc-defaultstart on stopped rcS

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BootingSystem InitializationUpstart

• Sintácticamente Acción Evento
• Acción Start , Stop (job)?
• Evento"on event", "when event is value" or
  "while event is value" donde event startup,
  shutdown, ... y donde value up, down
• Ejm
• start on startup
• stop when default-route is down
• start while default-route is up

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BootingSystem InitializationCómo
funciona?Upstart

• El demonio init comienza con un simple evento
  startup y todo lo demás se arranca como una
  secuencia de eventos. No necesita de objetivos o
  runlevels, ya que el sistema arrancará tan lejos
  como el HW disponible se lo permita.
• Ejm La Red siempre se arrancará, si el HW de
  red(modem, router ...) esta disponible, asumiendo
  que la configuración por defecto será DHCP. Si
  después de arrancar conectamos la red, en pocos
  minutos tendremos conexión,y se irán arrancando
  automáticamente otros servicios como apache,
  sendmail ...

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BootingSystem InitializationCómo
funciona?Upstart

• Ejm Los sistemas de ficheros que están en
  /etc/fstab serán chequeados y montados cuando el
  kernel detecte los dispositivos de bloque. Y
  cuando detecta el HW de red y obtiene una IP,
  intenta montar los sistemas de ficheros remotos.
• Con este sistema los scripts pueden generar por
  si mismos otros eventos, que a su vez arrancan a
  otros scripts o demonios, pudiendo ejecutarse en
  paralelo (modo asíncrono)?

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BootingSystem InitializationCómo
funciona?Upstart

• Cada fichero en /etc/event.d describe un job
  que debería ser gestionado.
• Incluye que binarios o scripts deben de ser
  ejecutados para que el job este ejecutándose.
• Incluye los eventos que causan que el job sea
  arrancado o parado.
• El objetivo de este proyecto es obtener un
  sistema configurable de manera sencilla. Cada uno
  tiene que configurar los jobs que serán
  arrancados al iniciar el sistema, cada hora,
  cuando la red se active, cuando AC se active, al
  apagar el sistema, etc...

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BootingSystem InitializationUpstart

• Los scripts para upstart trabajan parecido a los
  tradicionales ficheros rc. Exceptuando que ahora
  operan de manera autónoma basado en eventos
  asíncronos. El script sysvinit rc 2 quedaría

start on runlevel 2 stop on runlevel !2 console
output script set (runlevel --set 2
true)? if "1" ! "unknown" then
PREVLEVEL1 RUNLEVEL2 export
PREVLEVEL RUNLEVEL fi exec /etc/init.d/rc 2 end
script
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BootingSystem InitializationUpstart

• La utilidad initctl ofrece una funcionalidad
  similar a telinit o init, es decir, es la
  utilidad que controla al demonio init, pero con
  características adicionales, como

man initctl initctl start job_name(tty1)? initctl
stop job_name(tty1)? initctl status
job_name(tty1)? initctl list PATTERN initctl
emit EVENT
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BootingSystem InitializationVentajas Upstart

• El arranque irá lo lejos que el HW disponible se
  lo permita, el HW no disponible no activa los
  jobs que necesitaría.
• Soporta hot-plugging. EjmCuando conectas una
  tarjeta de red después de que el sistema ha
  arrancado, se generaría el evento
  network-interface-added. Y automáticamente se
  activarán otros jobs que dependen de este.
  (Apache o sendmail).
• Los scripts operan de manera autónoma basado en
  eventos asíncronos, acelerando el arranque del
  sistema.

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BootingSystem InitializationVentajas Upstart

• Por compatibilidad
• Se mantienen los scripts /etc/init.d/rc
• También se mantienen los runlevels, pudiendo usar
  el comando init 3 que generará el evento adecuado
  para la ejecución de /etc/init.d/rc 3