Del botón al PID 1

Las etapas del arranque

Arrancar es llevar la máquina desde que se enciende hasta un estado en el que se puede usar: se inicializa el hardware, se carga el kernel y se lanzan los servicios. En Linux eso pasa en cinco etapas:

1. UEFI o BIOS. En equipos modernos, el firmware UEFI guarda la configuración de arranque en su memoria NVRAM y sabe qué cargador ejecutar. En equipos antiguos, la BIOS hace una prueba del hardware al encender (POST), lo inicializa y entrega el control al cargador.
2. Cargador de arranque. Tiene un solo objetivo: arrancar el kernel. Hay varios, como GRUB 2, systemd-boot, SYSLINUX o rEFInd; antes se usaban LILO y GRUB 1.
3. Kernel. Vive en /boot, comprimido. Se descomprime y carga en memoria, inicializa sus subsistemas, sistemas de archivos y controladores, y entrega el control al sistema init.
4. Init. Es el primer proceso, con PID 1: la raíz de toda la jerarquía de procesos. Lanza los demonios (servicios) y sigue vivo hasta que se apaga el sistema.
5. El resto del espacio de usuario. Terminales, la shell y, en un escritorio, el administrador de pantalla y el servidor gráfico.

SysV init y systemd

El sistema init tradicional era SysV init, heredado de Unix. Definía niveles de ejecución (estados del sistema) y guardaba sus scripts en /etc/init.d. Arrancaba los demonios uno tras otro, y cada distribución lo configuraba a su manera, así que era poco portátil.

Hoy casi todas las distribuciones usan systemd (Debian y Ubuntu desde 2015). Corre como PID 1 y arranca el resto del sistema. Sus mejoras:

• Una forma uniforme de administrar el arranque en todas las distribuciones.
• Arranca servicios en paralelo en cuanto sus dependencias están listas.
• Monitoreo, control de recursos con cgroups y auditoría integrados. Además de servicios, maneja registros, red y la hora.

Units

A systemd se le dice qué ejecutar, cuándo y cómo mediante units, cada una descrita en un archivo. Las más comunes:

• service: cómo manejar un servicio o una aplicación.
• target: agrupa dependencias; por ejemplo, multi-user.target es «sistema listo para usuarios».
• mount: un punto de montaje.
• timer: temporizadores, como las tareas programadas.

systemd busca los archivos en tres lugares: /lib/systemd/system (los que instalan los paquetes), /etc/systemd/system (los del administrador) y /run/systemd/system (cambios temporales que se pierden al reiniciar).

Se manejan con systemctl:

Ojo: start y enable son independientes. Un servicio puede estar corriendo ahora y no volver a arrancar al reiniciar, o al revés.

Registros y compañía

• journalctl: un solo lugar para todos los registros de los componentes de systemd. Con -u filtra por unit y con -b muestra el arranque actual.
• bootctl: revisa el estado del cargador de arranque y maneja los cargadores instalados.
• timedatectl: configura y muestra la fecha y la hora.
• coredumpctl: procesa los volcados de memoria guardados cuando un programa se cae; útil para depurar.
• ampliación systemd-analyze: cuánto tardó cada etapa del arranque; con blame, cuánto tardó cada servicio.

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