I retroscena del processo di avvio
 | Nota Bene |
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Questa sezione si dedica in particolare al processo di avvio con processore x86, che può variare leggermente a seconda dell'architettura del vostro sistema. Comunque, quando il kernel viene rilevato e caricato dal sistema, il processo di avvio di default è identico per tutte le architetture. Per maggiori informazioni su un processo di avvio diverso da x86, consultate la la sezione Differenze nel processo di avvio di altre architetture. |
Quando un computer viene avviato, il processore controlla alla fine il BIOS (Basic Input/Output System) alla fine della memoria di sistema e lo avvia. Il programma BIOS è scritto in una memoria permanente in sola lettura e può sempre essere utilizzato. Il BIOS fornisce l'interfaccia per le periferiche e controlla la prima fase del processo di avvio.
Il BIOS testa il sistema, cerca e controlla le periferiche e poi cerca un'unità da utilizzare per avviare il sistema. Di solito controlla nell'unità floppy (o CD-ROM, nei sistemi più recenti) se vi sono supporti avviabili e poi controlla il disco fisso. Nella maggior parte dei casi,la sequenza delle unità utilizzate per l'avvio è controllata da una particolare configurazione del BIOS. Quando Red Hat Linux viene installato sul disco fisso di un sistema il BIOS cerca un Master Boot Record (MBR) nel primo settore del primo disco fisso, ne carica il contenuto in memoria e gli passa il controllo del processo.
Il codice di questo MBR cerca la prima partizione attiva e poi ne legge il record di avvio contenente le istruzioni su come caricare il loader di avvio LILO (LInux LOader). L'MBR carica poi LILO, che assume il controllo del processo (se LILO è installato sull'MBR). Nella configurazione di default di Red Hat Linux, LILO utilizza le impostazioni nell'MBR per visualizzare le opzioni di avvio e autorizzare l'input utente con cui il sistema operativo si avvia.
Probabilmente vi starete domandando come fa LILO a sapere cosa fare una volta letto l'MBR. LILO in realtà ha già letto le istruzioni usando lilo con il file di configurazione /etc/lilo.conf.
Opzioni nel file /etc/lilo.conf
In genere non occorre cambiare il Master Boot Record sul disco fisso, a meno che non dobbiate avviare un sistema operativo appena installato oppure stiate cercando di utilizzare un nuovo kernel. Se dovete creare un nuovo MBR utilizzando LILO, ma con una configurazione diversa, è necesssario modificare /etc/lilo.conf e rieseguire lilo.
 | Avvertimento |
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Se intendete modificare /etc/lilo.conf, assicuratevi di effettuare una copia di backup del file prima di eseguire qualsiasi modifica. Inoltre controllate di avere un dischetto di avvio funzionante, in modo da poter avviare il sistema ed effettuare le modifiche all'MBR se si verificano dei problemi. Per maggiori informazioni su come creare un dischetto di avvio, consultate le pagine man relative a mkbootdisk. |
Il file /etc/lilo.conf viene utilizzato da lilo per stabilire quale sistema operativo utilizzare o quale kernel avviare e dove installare se stesso (per esempio /dev/hda per il primo dispositivo IDE). Ecco un esempio del file /etc/lilo.conf:
boot=/dev/hda map=/boot/map install=/boot/boot.b prompt timeout=50 message=/boot/message lba32 default=linux image=/boot/vmlinuz-2.4.0-0.43.6 label=linux initrd=/boot/initrd-2.4.0-0.43.6.img read-only root=/dev/hda5 other=/dev/hda1 label=dos |
Questo esempio mostra un sistema configurato per avviare due sistemi operativi: Red Hat Linux e DOS. Qui di seguito sono visualizzate più in dettaglio alcune delle righe di questo file (il vostro /etc/lilo.conf potrebbe essere leggermente diverso):
boot=/dev/hda chiede a LILO di cercare il primo controller IDE sul primo disco fisso.
map=/boot/map individua il file map. Si consiglia di non modificare questo file.
install=/boot/boot.b indica a LILO di installare il file specificato come nuovo settore di avvio. Si consiglia di non modificarlo. Se manca la riga install, LILO considera il default di /boot/boot.b come file da utilizzare.
prompt indica a LILO di visualizzare quanto evidenziato nella riga message. Si sconsiglia di rimuovere la riga prompt. Se lo fate, potete comunque ottenere un prompt tenendo premuto il tasto Shift mentre l'elaboratore comincia ad avviarsi.
timeout=50 imposta quanto tempo LILO deve attendere l'input utente prima di avviare la riga entry di default. La quantità di tempo è calcolata in decimi di secondo e il default è 50.
message=/boot/message rimanda alla schermata visualizzata da LILO per permettervi di selezionare il sistema operativo o il kernel da avviare.
lba32 descrive la geometria del disco fisso a LILO. Un'altra entry standard è linear. Si consiglia di non modificare questa riga, per evitare che il sistema non riesca più a effettuare l'avvio.
default=linux indica a LILO quale sistema operativo avviare tra le opzioni indicate sotto questa riga. In questo caso nella riga label (disponibile per ogni opzione di avvio) si trova il nome linux.
image=/boot/vmlinuz-2.4.0-0.43.6 specifica al kernel linux di avviarsi con questa particolare opzione di avvio.
label=linux indica il nome dei sistemi operativi visualizzati nella videata di LILO. In questo caso rappresenta anche il nome specificato nella riga default.
initrd=/boot/initrd-2.4.0-0.43.6.img indica l'immagine del disco ram iniziale utilizzata all'avvio per inizializzare i dispositivi che rendono possibile l'avvio del kernel. Il disco ram iniziale è costituito da una serie di driver necessari per mettere in funzione il disco fisso e tutti i dispositivi che servono per caricare il kernel. Non tentate di condividere i dischi di ram iniziale tra vari calcolatori, a meno che non abbiano una configurazione hardware identica (e comunque egrave; meglio evitarlo).
read-only attiva la modalità di sola lettura per la partizione di root, impedendo tutte le modifiche (vedere la riga root che segue).
root=/dev/hda5 indica a LILO quale partizione del disco utilizzare come partizione root.
Successivamente LILO mostra la videata iniziale Red Hat Linux con i diversi sistemi operativi instalati o i kernel che deve avviare. Se Red Hat Linux è il vostro unico sistema operativo e non avete modificato nulla in /etc/lilo.conf, vedrete come unica opzione linux. Se avete configurato LILO per avviare altri sistemi operativi, in questa videata potete selezionare quale sistema operativo eseguire. Utilizzate i tasti freccia per evidenziare il sistema da avviare e poi premete Invio
Se desiderate un prompt dove inserire i comandi per LILO, premete Ctrl-X. In questo modo LILO visualizza il prompt LILO: sullo schermo e attende un input dell'utende per un periodo di tempo prestabilito. (Questa quantità di tempo viene impostata dalla riga timeout nel file /etc/lilo.conf). Se il file di configurazione /etc/lilo.conf è impostato per far caricare a LILO diversi sistemi operativi, è ora necessario inserire il nome del sistema operativo che si desidera avviare.
Se LILO sta avviando Linux, carica innanzitutto in memoria il kernel con il file vmlinuz (più un numero di versione, per esempio: vmlinuz-2.4.0-xx) che si trova nella directory /boot. Il kernel passa poi il controllo a init.
Quando viene caricato il kernel, Linux è già operativo, ma solo a un livello base. Comunque senza applicazioni e senza la possibilità di fornire un input al sistema, non si può fare molto. Il programma init risolve questo problema, attivando i vari servizi che consentono al sistema di svolgere il proprio ruolo.
Init
Il kernel individua init nella directory /sbin e lo esegue. init poi coordina la fase restante del processo di avvio.
Quando init viene eseguito, diventa il padre di tutti i processi che si avviano automaticamente sul sistema Red Hat Linux. Innanzitutto esegue lo script /etc/rc.d/rc.sysinit che imposta il percorso, attiva lo swapping, controlla i filesystem e così via. In sostanza, rc.sysinit si occupa di tutti i processi che vanno eseguiti all'inizializzazione del sistema. Per esempio, su un sistema in rete, rc.sysinit utilizza le informazioni contenute nel file /etc/sysconfig/network per inizializzare i processi di rete. La maggior parte dei sistemi utilizza un orologio e rc.sysinit usa il file /etc/sysconfig/clock per inizializzare l'orologio. Se dovete inizializzare processi speciali per le porte seriali, rc.sysinit può eseguire anche rc.serial.
In seguito, init esegue lo script /etc/inittab, che descrive il modo in cui il sistema va configurato per ogni runlevel e imposta il runlevel di default. (Per maggiori informazioni sulla configurazione dei runlevel, consultate la la sezione Inizializzazione dei runlevel). Questo file specifica, tra le altre cose, che /sbin/update va eseguito a ogni avvio dei runlevel. Il programma update viene utilizzato per ripulire i buffer difettosi su disco.
Quando si cambia un runlevel, init utilizza gli script in /etc/rc.d/init.d per avviare e bloccare diversi servizi come il server web, il server DNS ecc. Innanzitutto init configura la libreria delle funzioni sorgenti per il sistema (di solito /etc/rc.d/init.d/functions), che stabilisce come avviare o terminare un programma e come trovarne il PID. In seguito init determina il runlevel attuale e quello precedente.
A questo punto init avvia tutti i processi di background necessari al sistema per funzionare cercando nella relativa directory rc il runlevel (/etc/rc.d/rc<x>.d, dove <x> è un numero da 0 a 6). init termina tutti gli script kill (il loro nome comincia con una K), poi inizializza tutti gli script start (il loro nome comincia per S) nella directory di runlevel idonea. In tal modo tutti i servizi e le applicazioni si attivano correttamente). In realtà è possibile eseguire questi script anche manualmente, al termine dell'avvio, collegandosi come root ed eseguendo un comando simile ai seguenti: /etc/rc.d/init.d/httpd stop o service httpd stop. In questo modo viene disattivato il server httpd.
| Nota Bene |
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Se intendete avviare i servizi manualmente, collegatevi come root. Se si verifica un errore durante l'esecuzione di service httpd stop, /sbin potrebbe non trovarsi in /root/.bashrc (o nel file .rc corretto per la shell in uso). Digitate l'intero comando /sbin/service httpd stop oppure aggiungete export PATH="$PATH:/sbin" al file .rc della shell. Se modificate il file di configurazione della shell, collegatevi come utente root per attivarlo. |
Nessuno degli script che avviano e terminano i servizi si trova in /etc/rc.d/init.d. Quasi tutti i file contenuti in /etc/rc.d/rc<x>.d sono link simbolici per gli script che si trovano in /etc/rc.d/init.d. Un link simbolico è un file che fa riferimento a un altro file e viene usato in questo caso perché può essere creato e cancellato senza intaccare lo script che termina o attiva il servizio. I link simbolici ai diversi script sono numerati secondo un ordine particolare, con cui poi iniziano. È possibile modificare l'ordine in cui i servizi vengono avviati e terminati, modificando il nome del link simbolico relativo allo script che avvia o termina il servizio. È possibile assegnare ai link simbolici lo stesso numero di altri link, se desiderate che quel servizio venga avviato o terminato prima o dopo di un altro.
Per esempio, per trovare il runlevel 5, init controlla nella directory /etc/rc.d/rc5.d, individuando quanto segue (il vostro sistema e la configurazione potrebbero variare leggermente):
K01pppoe -> ../init.d/pppoe K05innd -> ../init.d/innd K10ntpd -> ../init.d/ntpd K15httpd -> ../init.d/httpd K15mysqld -> ../init.d/mysqld K15pvmd -> ../init.d/pvmd K16rarpd -> ../init.d/rarpd K20bootparamd -> ../init.d/bootparamd K20nfs -> ../init.d/nfs K20rstatd -> ../init.d/rstatd K20rusersd -> ../init.d/rusersd K20rwalld -> ../init.d/rwalld K20rwhod -> ../init.d/rwhod K25squid -> ../init.d/squid K28amd -> ../init.d/amd K30mcserv -> ../init.d/mcserv K34yppasswdd -> ../init.d/yppasswdd K35dhcpd -> ../init.d/dhcpd K35smb -> ../init.d/smb K35vncserver -> ../init.d/vncserver K45arpwatch -> ../init.d/arpwatch K45named -> ../init.d/named K50snmpd -> ../init.d/snmpd K54pxe -> ../init.d/pxe K55routed -> ../init.d/routed K60mars-nwe -> ../init.d/mars-nwe K61ldap -> ../init.d/ldap K65kadmin -> ../init.d/kadmin K65kprop -> ../init.d/kprop K65krb524 -> ../init.d/krb524 K65krb5kdc -> ../init.d/krb5kdc K75gated -> ../init.d/gated K80nscd -> ../init.d/nscd K84ypserv -> ../init.d/ypserv K90ups -> ../init.d/ups K96irda -> ../init.d/irda S05kudzu -> ../init.d/kudzu S06reconfig -> ../init.d/reconfig S08ipchains -> ../init.d/ipchains S10network -> ../init.d/network S12syslog -> ../init.d/syslog S13portmap -> ../init.d/portmap S14nfslock -> ../init.d/nfslock S18autofs -> ../init.d/autofs S20random -> ../init.d/random S25netfs -> ../init.d/netfs S26apmd -> ../init.d/apmd S35identd -> ../init.d/identd S40atd -> ../init.d/atd S45pcmcia -> ../init.d/pcmcia S55sshd -> ../init.d/sshd S56rawdevices -> ../init.d/rawdevices S56xinetd -> ../init.d/xinetd S60lpd -> ../init.d/lpd S75keytable -> ../init.d/keytable S80isdn -> ../init.d/isdn S80sendmail -> ../init.d/sendmail S85gpm -> ../init.d/gpm S90canna -> ../init.d/canna S90crond -> ../init.d/crond S90FreeWnn -> ../init.d/FreeWnn S90xfs -> ../init.d/xfs S95anacron -> ../init.d/anacron S97rhnsd -> ../init.d/rhnsd S99linuxconf -> ../init.d/linuxconf S99local -> ../rc.local |
Questi link simbolici indicano a init che deve terminare pppoe, innd, ntpd, httpd, mysqld, pvmd, rarpd, bootparamd, nfs, rstatd, rusersd, rwalld, rwhod, squid, amd, mcserv, yppasswdd, dhcpd, smb, vncserver, arpwatch, named, snmpd, pxe, routed, mars-nwe, ldap, kadmin, kprop, krb524, krb5kdc, gated, nscd, ypserv, ups, e irda. Dopo aver chiuso tutti i processi, init controlla nella stessa directory e trova degli script start per kudzu, reconfig, ipchains, portmap, nfslock, autofs, random, netfs, apmd, identd, atd, pcmcia, sshd, rawdevices, xinetd, lpd, keytable, isdn, sendmail, gpm, canna, crond, FreeWnn, xfs, anacron, rhnsd, e linuxconf. L'ultima azione di init è di avviare /etc/rc.d/rc.local per eseguire gli script speciali configurati per quell'host. A questo punto il sistema funziona al runlevel 5.
Dopo che init ha percorso tutti i runlevel, lo script /etc/inittab crea un processo figlio getty per ciascuna console virtuale (prompt di login) di ogni runlevel (i runlevel da 2 a 5 dispongono di sei console; il runlevel 1, in modalità a utente singolo, dispone di un'unica console; i runlevel 0 e 6 non ne ottengono nessuna). In sostanza, getty apre delle linee tty, ne imposta la modalità, visualizza il prompt di login, riceve il nome dell'utente e poi inizializza il processo di login per quell'utente. Ciò permette all'utente di autenticarsi al sistema e di cominciare a usarlo.
Inoltre /etc/inittab indica a init come interpretare la sequenza di tasti Ctrl-Alt-Canc. Dato che Red Hat Linux va chiuso e riavviato in modo corretto, init esegue il comando /sbin/shutdown -t3 -r now quando un utente usa tale combinazione di tasti. Inoltre /etc/inittab specifica a init cosa fare in caso di cali di tensione, se il vostro sistema è collegato a un'unità UPS.
/etc/inittab esegue uno script chiamato /etc/X11/prefdm nel runlevel 5. Lo script prefdm avvia il display manager di X (gdm se usate GNOME, kdm se usate KDE, oppure xdm se usate AnotherLevel) a seconda di quanto contenuto nella directory /etc/sysconfig/desktop.
A questo punto dovrebbe comparire il prompt di login. Questa operazione richiede solo alcuni secondi.
SysV Init
Come illustrato precedentemente, il programma init viene attivato dal kernel all'avvio. Il suo compito è quello di avviare tutti i processi standard che vanno avviati con il sistema. Tra questi figurano i processi getty, che consentono di collegarsi al sistema, i demoni NFS e FTP e qualunque altro servizio vogliate mettere in funzione all'avvio del calcolatore.
SysV init è il processo standard nel mondo Linux per controllare l'esecuzione del software all'avvio. Questo perché è più facile da usare ma anche più potente e flessibile dell'init BSD tradizionale.
Diversamente da BSD init, i file di configurazione di SysV init si trovano in /etc/rc.d anziché direttamente in /etc. In /etc/rc.d troverete rc, rc.local, rc.sysinit e le seguenti directory:
init.d rc0.d rc1.d rc2.d rc3.d rc4.d rc5.d rc6.d |
SysV init rappresenta ogni runlevel init con una directory diversa, utilizzando il programma init e i link simbolici in ogni directory per terminare e avviare i servizi mentre il sistema si sposta da runlevel a runlevel.
In breve, la catena degli eventi per un avvio SysV è la seguente:
Il kernel cerca init nella directory /sbin.
init avvia lo script /etc/rc.d/rc.sysinit
rc.sysinit gestisce quasi tutti i processi del loader di avvio ed esegue rc.serial (se presente)
init esegue tutti gli script per il runlevel di default
init esegue /etc/rc.d/rc.local
Il runlevel di default è definito in /etc/inittab. Dovreste vedere una riga in alto simile a:
id:3:initdefault: |
In questo esempio il runlevel di default è il 3, ossia il numero dopo la prima colonna. Se desiderate modificarlo, potete digitare /etc/inittab manualmente. Prestate molta attenzione nel modificare il file inittab. Se vi sbagliate, potete rimediare all'errore riavviando il computer, accedendo al prompt boot: con Ctrl-X e digitando
boot: linux single |
Questo dovrebbe consentirvi di eseguire l'avvio in modalità a utente singolo, in modo da poter ristabilire i valori iniziali di inittab.
Discuteremo ora delle informazioni contenute nei file della directory /etc/sysconfig. Questi file definiscono i parametri utilizzati dai diversi servizi del sistema quando vengono avviati.