Bab 3. Inisialisasi sistem

Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) mendefinisikan boot manager sebagai bagian dari spesifikasi UEFI. Ketika komputer dinyalakan, boot manager adalah tahap pertama dari proses boot yang memeriksa konfigurasi boot dan berdasarkan pengaturannya, kemudian mengeksekusi boot loader OS atau kernel sistem operasi yang ditentukan (biasanya boot loader). Konfigurasi boot didefinisikan oleh variabel yang disimpan dalam NVRAM, termasuk variabel yang menunjukkan path sistem berkas ke loader OS atau kernel OS.

EFI system partition (ESP) adalah partisi perangkat penyimpanan data yang digunakan dalam komputer yang mengikuti spesifikasi UEFI. Diakses oleh firmware UEFI ketika komputer dinyalakan, ia menyimpan aplikasi UEFI dan berkas-berkas yang perlu dijalankan aplikasi ini, termasuk boot loader sistem operasi. (Pada sistem PC warisan, BIOS yang disimpan dalam MBR dapat digunakan sebagai gantinya.)

Boot loader adalah tahap ke-2 dari proses boot yang dimulai oleh UEFI. Ini memuat image kernel sistem dan image initrd ke memori dan memindahkan kontrol kepada mereka. Image initrd ini adalah image sistem berkas root dan dukungannya tergantung pada bootloader yang digunakan.

Sistem Debian biasanya menggunakan kernel Linux sebagai kernel sistem baku. Image initrd untuk kernel Linux 5.x saat ini secara teknis adalah image initramfs (sistem berkas RAM awal).

Ada banyak boot loader dan opsi konfigurasi yang tersedia.

	Awas
	Jangan bermain dengan boot loader tanpa media penyelamatan yang bisa di-boot (flash disk USB, CD, atau floppy) yang dibuat dari image dalam paket grub-rescue-pc. Itu membuat Anda mem-boot sistem Anda bahkan tanpa bootloader yang berfungsi pada hard disk.

Untuk sistem UEFI, GRUB2 terlebih dahulu membaca partisi ESP dan menggunakan UUID yang ditentukan untuk search.fs_uuid di "/boot/efi/EFI/debian/grub.cfg" untuk menentukan partisi berkas konfigurasi menu GRUB2 "/boot/grub/grub.cfg".

Bagian penting dari berkas konfigurasi menu GRUB2 terlihat seperti:

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
}

Untuk bagian /boot/grub/grub.cfg ini, entri menu ini berarti sebagai berikut.

	Tip
	Anda dapat mengaktifkan untuk melihat pesan log boot kernel dengan menghapus quiet di "/boot/grub/grub.cfg". Untuk perubahan terus-menerus, harap sunting baris "GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet"" di "/etc/default/grub".

	Tip
	Anda dapat menyesuaikan citra splash GRUB dengan mengatur variabel GRUB_BACKGROUND di "/etc/default/grub" menunjuk ke berkas gambar atau menempatkan berkas gambar itu sendiri di "/boot/grub".

Lihat "info grub" dan grub-install(8).

Sistem Debian normal adalah tahap ke-4 dari proses boot yang dimulai oleh sistem mini-Debian. Kernel sistem untuk sistem mini-Debian terus berjalan di lingkungan ini. Sistem berkas root dialihkan dari yang ada di memori ke yang ada di sistem berkas hard disk nyata.

Program init dijalankan sebagai program pertama dengan PID=1 untuk melakukan proses boot utama yang memulai banyak program. Path berkas baku untuk program init adalah "/usr/sbin/init" tetapi dapat diubah oleh parameter boot kernel sebagai "init=/path/ke/program_init".

"/usr/sbin/init" di-symlink ke "/lib/systemd/systemd" setelah Debian 8 Jessie (dirilis pada tahun 2015).

	Tip
	Lihat Wiki Debian: BootProcessSpeedup bagi tips terbaru untuk mempercepat proses boot.

Ketika sistem Debian mulai berjalan, /usr/sbin/init yang di-symlink ke /usr/sbin/init dimulai sebagai proses init sistem (PID=1) yang dimiliki oleh root (UID=0). Lihat systemd(1).

Proses init systemd men-spawn proses secara paralel berdasarkan berkas konfigurasi unit (lihat systemd.unit(5)) yang ditulis dalam gaya deklaratif, bukan gaya prosedural seperti SysV.

Proses yang di-spawn ditempatkan dalam kelompok kontrol Linux individu yang dinamai sesuai dengan unit yang mereka miliki dalam hierarki sistem pribadi (lihat cgroup dan Bagian 4.7.5, “Fitur keamanan Linux”).

Unit-unit untuk mode sistem dimuat dari "Path Pencarian Unit Sistem" yang diuraikan dalam systemd.unit(5). Yang utama adalah sebagai berikut dalam urutan prioritas:

Inter-dependensi mereka ditentukan oleh arahan "Wants=", "Requires=", "Before=", "After=", … (lihat "PEMETAAN PROPERTI UNIT UNTUK INVERSI MEREKA" dalam systemd.unit(5)). Kontrol sumber daya juga didefinisikan (lihat systemd.resource-control(5)).

Akhiran berkas konfigurasi unit mengodekan jenisnya sebagai:

Saat sistem mulai dijalankan (yaitu, init), proses systemd mencoba untuk memulai "/lib/systemd/system/default.target (biasanya di-symlink ke "graphical.target"). Pertama, beberapa unit target khusus (lihat systemd.special(7)) seperti "local-fs.target", "swap.target", dan "cryptsetup.target" ditarik untuk mengait sistems berkas. Kemudian, unit target lainnya juga ditarik oleh dependensi unit target. Untuk detailnya, baca bootup(7).

systemd menawarkan fitur kompatibilitas mundur. Skrip boot gaya SysV dalam "/etc/init.d/rc[0123456S].d/[KS]nama" masih diurai dan telinit(8) diterjemahkan ke dalam permintaan aktivasi unit systemd.

Ketika seorang pengguna log masuk ke sistem Debian melalui gdm3(8), sshd(8), dsb., /lib/systemd/system --user mulai dijalankan sebagai proses manajer layanan pengguna yang dimiliki oleh pengguna yang bersangkitan. Lihat systemd(1).

The systemd user service manager process spawns processes in parallel based on the declarative unit configuration files (see systemd.unit(5) and user@.service(5)).

Units for the user mode are loaded from the "User Unit Search Path" described in systemd.unit(5). The main ones are as follows in the order of priority:

• "~/.config/systemd/user/*": User configuration units

• "/etc/systemd/user/*": User units created by the administrator

• "/run/systemd/user/*": Runtime units

• "/lib/systemd/user/*": User units installed by the distribution package manager

These are managed in the same way as Bagian 3.2.1, “Init systemd”.

Opsi kait disk normal dan sistem berkas jaringan diatur dalam "/etc/fstab". Lihat fstab(5) dan Bagian 9.6.7, “Optimalisasi sistem berkas dengan opsi mount”.

Konfigurasi sistem berkas terenkripsi diatur dalam "/etc/crypttab". Lihat crypttab(5)

Konfigurasi perangkat lunak RAID dengan mdadm(8) diatur dalam "/etc/mdadm/mdadm.conf". Lihat mdadm.conf(5).

Antarmuka jaringan biasanya diinisialisasi dalam "networking.service" untuk antarmuka lo dan "NetworkManager.service" untuk antarmuka lain pada sistem desktop Debian modern di bawah systemd.

Lihat Bab 5, Penyiapan jaringan untuk cara mengonfigurasi mereka.

The cloud system instance may be launched as a clone of "Debian Official Cloud Images" or similar images. For such system instance, personalities such as hostname, filesystem, networking, locale, SSH keys, users and groups may be configured using functionalities provided by cloud-init and netplan.io packages with multiple data sources such as files placed in the original system image and external data provided during its launch. These packages enable the declarative system configuration using YAML data.

See more at "Cloud Computing with Debian and its descendants", "Cloud-init documentation" and Bagian 5.4, “The modern network configuration for cloud”.

Dengan instalasi baku, banyak layanan jaringan (lihat Bab 6, Aplikasi jaringan) dimulai sebagai proses daemon setelah network.target pada waktu boot oleh systemd. "sshd" tidak terkecuali. Mari kita ubah ini menjadi memulai "sshd" saat dibutuhkan sebagai contoh kustomisasi.

Pertama, nonaktifkan unit layanan yang dipasang sistem.

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

Sistem aktivasi soket on-demand dari layanan Unix klasik adalah melalui superserver inetd (atau xinetd). Di bawah systemd, yang setara dapat diaktifkan dengan menambahkan berkas konfigurasi unit *.socket dan *.service.

sshd.socket untuk menentukan soket tempat mendengarkan

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

[Socket]
ListenStream=22
Accept=yes

[Install]
WantedBy=sockets.target

sshd@.service sebagai berkas layanan pencocokan sshd.socket

[Unit]
Description=SSH Per-Connection Server

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

Lalu muat ulang.

 $ sudo systemctl daemon-reload