Después de que el control alcance el kernel de Linux, este inicializa la gestión de memoria, la planificación, las interrupciones, los controladores integrados, los marcos de seguridad y otros subsistemas esenciales. Analiza la línea de órdenes y se prepara para iniciar el primer proceso del espacio de usuario.
Arrancar el Sistema · Lección 4
Proceso de arranque: kernel
Aprende cómo el kernel inicializa el hardware, ejecuta el espacio de usuario inicial de initramfs, alcanza la raíz real e inicia el PID 1.
Por qué existe el espacio de usuario inicial
A veces se puede montar un sistema de archivos raíz sencillo mediante controladores integrados en el kernel. Los sistemas más complejos necesitan módulos y herramientas antes de alcanzar la raíz real. Algunos ejemplos son:
- módulos del controlador de almacenamiento o del sistema de archivos
- desbloqueo de una raíz cifrada
- ensamblaje de LVM o RAID
- configuración de red para una raíz de red
- descubrimiento de dispositivos y resolución de identificadores persistentes
Un initramfs empaqueta estos componentes en un entorno de espacio de usuario inicial que se proporciona junto con el kernel.
¿Qué problema resuelve habitualmente un initramfs?
Initramfs e initrd heredado
Un initramfs moderno suele ser uno o varios archivos cpio, a menudo comprimidos, que el kernel desempaqueta en su sistema de archivos raíz inicial. El kernel ejecuta un programa /init inicial desde ese entorno.
Un initrd heredado es conceptualmente una imagen de sistema de archivos cargada en un dispositivo de bloques respaldado por RAM y montada. Los términos suelen utilizarse con poca precisión en nombres de archivo y órdenes del cargador, así que examina las herramientas reales en vez de deducir el formato solo por la palabra.
El initramfs debe corresponder al kernel y al diseño de arranque. La ausencia de módulos, identificadores de dispositivos obsoletos o la omisión de herramientas criptográficas y de LVM pueden hacer que un kernel recién instalado no arranque aunque su imagen sea válida.
¿Cómo se presenta habitualmente un initramfs moderno al kernel?
Alcanzar la raíz real
El espacio de usuario inicial interpreta parámetros como root=, espera los dispositivos necesarios, activa las capas de almacenamiento y monta el sistema de archivos raíz previsto. Después utiliza una operación de cambio de raíz para convertir ese sistema en el nuevo / y liberar el entorno inicial temporal cuando sea posible.
La solicitud inicial ro de la línea de órdenes puede facilitar comprobaciones de coherencia y un inicio controlado, pero la secuencia exacta depende de la distribución. Las comprobaciones de sistemas de archivos son operaciones del espacio de usuario, y el initramfs o el sistema init posterior puede volver a montar la raíz en lectura y escritura cuando la política lo permita.
¿Qué ocurre después de que el espacio de usuario inicial monte correctamente la raíz real prevista?
Iniciar el PID 1
El kernel ejecuta el programa init configurado, normalmente alcanzado mediante una ruta como /sbin/init o seleccionado con init=. Ese proceso recibe el PID 1 y se hace responsable del entorno principal de servicios del espacio de usuario.
Si no se puede ejecutar un programa init utilizable, el kernel no puede continuar hacia un sistema normal de usuario y suele comunicar un fallo de arranque o panic. Depura la primera capa que falle: kernel y línea de órdenes, contenido de initramfs, descubrimiento de la raíz, montaje de la raíz o ejecución del PID 1.
¿Cuál es la última gran transferencia del kernel en esta etapa simplificada del arranque?
Lección completada
Has completado Proceso de arranque: kernel
Ahora puedes seguir el arranque del kernel a través del espacio de usuario inicial hasta el PID 1.
Separa la inicialización integrada del kernel de los módulos iniciales cargables.
Relaciona initramfs con una raíz temporal basada en cpio y
/init.Sigue el ensamblaje del almacenamiento y el cambio a la raíz real.
Identifica la ejecución del PID 1 como la transferencia al espacio de usuario.
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