Kapitel 3. Initialisering av systemet

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) definierar en starthanterare som en del av UEFI-specifikationen. När en dator slås på är starthanteraren det första steget i startprocessen som kontrollerar startkonfigurationen och utifrån dess inställningar kör den angivna startladdaren för operativsystemet eller operativsystemets kärna (vanligtvis startladdaren). Startkonfigurationen definieras av variabler som lagras i NVRAM, inklusive variabler som anger filsystemets sökvägar till OS-laddare eller OS-kärnor.

En EFI-systempartition (ESP) är en datalagringsenhetspartition som används i datorer som följer UEFI-specifikationen. Den öppnas av UEFI-firmware när datorn slås på och lagrar UEFI-program och de filer som dessa program behöver för att köras, inklusive operativsystemets startladdare. (I äldre PC-system kan BIOS som lagras i MBR användas i stället)

Startladdaren är det andra steget i startprocessen som startas av UEFI. Den laddar systemkärnans avbildning och initrd-avbildningen till minnet och överlämnar kontrollen till dem. Denna initrd-bild är rotfilsystembilden och dess stöd beror på vilken startladdare som används.

Debian-systemet använder normalt Linux-kärnan som standardkärna för systemet. Initrd-avbildningen för den aktuella Linuxkärnan 5.x är tekniskt sett initramfs-avbildningen (initial RAM filesystem).

Det finns många olika boot loaders och konfigurationsalternativ.

	Varning
	Lek inte med startladdare utan att ha ett startbart räddningsmedium (USB-minne, CD eller diskett) som skapats från bilder i grub-rescue-pc-paketet. Det gör att du kan starta ditt system även utan fungerande bootloader på hårddisken.

För UEFI-system läser GRUB2 först ESP-partitionen och använder UUID som anges för search.fs_uuid i "/boot/efi/EFI/debian/grub.cfg" för att bestämma partitionen i GRUB2-menyns konfigurationsfil "/boot/grub/grub.cfg".

Den viktigaste delen av GRUB2-menykonfigurationsfilen ser ut som följer:

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
}

För den här delen av /boot/grub/grub.cfg betyder den här menyposten följande.

	Tips
	Du kan göra det möjligt att se kärnans startloggmeddelanden genom att ta bort quiet i "/boot/grub/grub.cfg". För en bestående ändring, redigera raden "GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet"" i "/etc/default/grub".

	Tips
	Du kan anpassa GRUB-startbilden genom att ställa in variabeln GRUB_BACKGROUND i "/etc/default/grub" som pekar på bildfilen eller genom att placera själva bildfilen i "/boot/grub/".

Se "info grub" och grub-install(8).

Det normala Debian-systemet är det 4:e steget i startprocessen som startas av mini-Debian-systemet. Systemkärnan för mini-Debian-systemet fortsätter att köras i den här miljön. Rotfilsystemet byts från det som finns i minnet till det som finns på den riktiga hårddiskens filsystem.

Init-programmet körs som det första programmet med PID=1 för att utföra den huvudsakliga startprocessen för att starta många program. Standardfilvägen för init-programmet är "/usr/sbin/init", men den kan ändras med kärnans startparameter "init=/path/to/init_program".

"/usr/sbin/init" är symlänkat till "/lib/systemd/systemd" efter Debian 8 Jessie (utgiven 2015).

	Tips
	Se Debian wiki: BootProcessSpeedup för de senaste tipsen för att snabba upp uppstartsprocessen.

När Debian-systemet startar, startas /usr/sbin/init symlänkad till /usr/lib/systemd som init-systemprocessen(PID=1) som ägs av root(UID=0). Se systemd(1).

Systemd init-processen skapar parallella processer baserat på enhetskonfigurationsfilerna (se systemd.unit(5)) som är skrivna i deklarativ stil istället för SysV-liknande procedurell stil.

De processer som skapas placeras i individuella Linux-kontrollgrupper som får sitt namn efter den enhet de tillhör i den privata systemd-hierarkin (se cgroups och Avsnitt 4.7.5, ”Säkerhetsfunktioner i Linux”).

Enheter för systemläget laddas från "System Unit Search Path" som beskrivs i systemd.unit(5). De viktigaste är följande i prioritetsordning:

Deras inbördes beroenden specificeras av direktiven "Wants=", "Requires=", "Before=", "After=", ... (se "MAPPING OF UNIT PROPERTIES TO THEIR INVERSES" i systemd.unit(5)). Resurskontrollerna är också definierade (se systemd.resource-control(5)).

Suffixet i enhetens konfigurationsfil kodar deras typer som:

Vid systemstart (dvs. init) försöker systemd-processen att starta "/lib/systemd/system/default.target (normalt symlänkat till "graphical.target"). Först dras några speciella målenheter (se systemd.special(7)) som "local-fs.target", "swap.target" och "cryptsetup.target" in för att montera filsystemet. Sedan dras även andra målenheter in genom målenhetsberoendena. För mer information, läs bootup(7).

systemd erbjuder funktioner för bakåtkompatibilitet. Startskript i SysV-stil i "/etc/init.d/rc[0123456S].d/[KS]name" tolkas fortfarande och telinit(8) översätts till begäran om aktivering av systemd-enheter.

När en användare loggar in på Debiansystemet via gdm3(8), sshd(8), etc., startas /lib/systemd/system --user som den process för hantering av användartjänster som ägs av motsvarande användare. Se systemd(1).

Processen systemd user service manager skapar parallella processer baserat på de deklarativa konfigurationsfilerna för enheter (se systemd.unit(5) och user@.service(5)).

Enheter för användarläget laddas från "User Unit Search Path" som beskrivs i systemd.unit(5). De viktigaste är följande i prioritetsordning:

• "~/.config/systemd/user/*": Enheter för användarkonfiguration

• "/etc/systemd/user/*": Användarenheter som skapats av administratören

• "/run/systemd/user/*": Runtime-enheter

• "/lib/systemd/user/*": Användarenheter som installerats av distributionens pakethanterare

Dessa hanteras på samma sätt som Avsnitt 3.2.1, ”Systemd startas”.

Monteringsalternativen för normala disk- och nätverksfilsystem anges i "/etc/fstab". Se fstab(5) och Avsnitt 9.6.7, ”Optimering av filsystem med hjälp av mount-alternativ”.

Konfigurationen av det krypterade filsystemet anges i "/etc/crypttab". Se crypttab(5)

Konfigurationen av RAID-programvara med mdadm(8) anges i "/etc/mdadm/mdadm.conf". Se mdadm.conf(5).

Nätverksgränssnitt initialiseras vanligtvis i "networking.service" för lo-gränssnittet och "NetworkManager.service" för andra gränssnitt på moderna Debian-skrivbordssystem under systemd.

Se Kapitel 5, Nätverkskonfiguration för information om hur du konfigurerar dem.

Molnsysteminstansen kan startas som en klon av "Debian Official Cloud Images" eller liknande bilder. För en sådan systeminstans kan personligheter som värdnamn, filsystem, nätverk, lokal, SSH-nycklar, användare och grupper konfigureras med hjälp av funktioner som tillhandahålls av cloud-init- och netplan.io-paketen med flera datakällor, t.ex. filer som placerats i den ursprungliga systemavbildningen och externa data som tillhandahålls under lanseringen. Dessa paket möjliggör deklarativ systemkonfiguration med hjälp av YAML-data.

Se mer på "Cloud Computing with Debian and its descendants", "Cloud-init documentation" och Avsnitt 5.4, ”Den moderna nätverkskonfigurationen för moln”.

Vid standardinstallation startas många nätverkstjänster (se Kapitel 6, Nätverkstillämpningar) som daemonprocesser efter network .target vid uppstarten av systemd. "sshd" är inget undantag. Låt oss ändra detta till on-demand start av "sshd" som ett exempel på anpassning.

Först inaktiverar du den systeminstallerade serviceenheten.

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

Systemet för aktivering av uttag på begäran i de klassiska Unix-tjänsterna skedde via superservern inetd (eller xinetd). Under systemd kan motsvarande aktiveras genom att lägga till enhetskonfigurationsfilerna *.socket och * .service.

sshd.socket för att ange ett uttag att lyssna på

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

[Socket]
ListenStream=22
Accept=yes

[Install]
WantedBy=sockets.target

sshd@.service som den matchande servicefilen för sshd.socket

[Unit]
Description=SSH Per-Connection Server

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

Ladda sedan om.

 $ sudo systemctl daemon-reload