第3章 システムの初期化

The Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) defines a boot manager as part of the UEFI specification. When a computer is powered on, the boot manager is the 1st stage of the boot process which checks the boot configuration and based on its settings, then executes the specified OS boot loader or operating system kernel (usually boot loader). The boot configuration is defined by variables stored in NVRAM, including variables that indicate the file system paths to OS loaders or OS kernels. An EFI system partition (ESP) is a data storage device partition that is used in computers adhering to the UEFI specification. Accessed by the UEFI firmware when a computer is powered up, it stores UEFI applications and the files these applications need to run, including operating system boot loaders. (On the legacy PC system, BIOS stored in the MBR may be used instead.)

ブートローダーは UEFI によって起動されるブートプロセスの2段目です。それはシステムのカーネルイメージと initrd イメージをメモリーにロードし、それらにコントロールを引き継ぎます。この initrd イメージはルートファイルシステムイメージで、そのサポートは使われるブートローダーによります。

The Debian system normally uses the Linux kernel as the default system kernel. The initrd image for the current 5.x Linux kernel is technically the initramfs (initial RAM filesystem) image.

多くのブートローダと設定オプションが利用可能です。

	警告
	grub-rescue-pc パッケージのイメージから作ったブート可能なレスキューメディア (CD かフロッピー) 無しにブートローダーを試してはいけません。これさえあると、ハードディスク上に機能するブートローダーが無くともシステムの起動ができます。

For UEFI system, GRUB2 first reads the ESP partition and uses UUID specified for search.fs_uuid in "/boot/efi/EFI/debian/grub.cfg" to determine the partition of the GRUB2 menu configuration file "/boot/grub/grub.cfg".

The key part of the GRUB2 menu configuration file looks like:

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
}

For this part of /boot/grub/grub.cfg, this menu entry means the following.

	ヒント
	You can enable to see kerrnel boot log messages by removing quiet in "/boot/grub/grub.cfg". For the persistent change, please edit "GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet"" line in "/etc/default/grub".

	ヒント
	You can customize GRUB splash image by setting GRUB_BACKGROUND variable in "/etc/default/grub" pointing to the image file or placing the image file itself in "/boot/grub/".

"info grub" と grub-install(8) を参照下さい。

通常の Debian システムはミニ Debian システムによって起動されるブートプロセスの4段目です。ミニ Debian システムのシステムカーネルはこの環境ででも実行され続けます。ルートファイルシステムはメモリー上から本当にハードディスク上にあるファイルシステムに切り替えられます。

多くのプログラムを起動する主ブートプロセスを行う init プログラムは、PID=1 で最初のプログラムとして実行されます。init プログラムのデフォールトのファイルパスは "/sbin/init" ですが、"init=/path/to/init_program" のようなカーネルブートパラメーターにより変更できます。

Debian 8 jessie (2015年リリース) 以降では "/sbin/init" は "/lib/systemd/systemd" にシムリンクされています。

	ヒント
	ブートプロセスを高速化する最新のティップは Debian wiki: BootProcessSpeedup を参照下さい。

カーネルがシステムのホスト名を維持管理します。systemd-hostnamed.service により起動されたシステム unit が "/etc/hostname" に保存された名前を使ってブート時にホスト名を設定します。このファイルには、完全修飾ドメイン名ではなく、システムのホスト名のみが含まれているべきです。

現在のホスト名を確認するには、hostname(1) を引数無しで実行します。

通常のディスクやネットワークのファイルシテムのマウントオプションは "/etc/fstab" で設定されます。fstab(5) と 「マウントオプションによるファイルシステムの最適化」を参照下さい。

暗号化されたファイルシステムの設定は "/etc/crypttab" で設定されます。crypttab(5) を参照ください。

mdadm(8) を用いるソフトウエアー RAID は "/etc/mdadm/mdadm.conf" で設定されます。mdadm.conf(5) を参照ください。

最近の systemd下の Debian デスクトップ環境では、ネットワークインターフェースは、lo が "networking.service" で、他のインターフェースが "NetworkManager.service" で通常初期化されます。

どのように設定するのかは 5章ネットワークの設定 を参照下さい。.

デフォルトのインストールでは、多くのネットワークサービス(6章ネットワークアプリケーション を参照) はブート時に systemd によってブート時に network.target の後に起動される。"sshd" も例外ではありません。カスタム化の例としてオンデマンド起動に "sshd" をかえましょう。

最初に、システムがインストールしたサービスの unit を無効化しましょう。

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

古典的 Unix サービスでは indetd (または xinetd) スーパーサーバーによりオンデマンドでソケットを有効化していました。systemd では、*.socket や *.service unit 設定ファイルを追加することでこれと同等のことが できます。

聞くソケットを指定するには sshd.socket

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

[Socket]
ListenStream=22
Accept=yes

[Install]
WantedBy=sockets.target

sshd.socket に対応するサービスファイルの sshd@.service

[Unit]
Description=SSH Per-Connection Server

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

そして、再ロードします。

 $ sudo systemctl daemon-reload

modprobe(8) プログラムは、ユーザープロセスからカーネルモジュールを追加や削除することで実行中の Linux カーネルの設定を可能にします。udev システム (「udev システム」参照下さい) は、その起動を自動化しカーネルモジュールの初期化を補助します。

"/etc/modules" ファイル中にリストしてプリロードする必要のある (modules(5) 参照下さい) 次に記すような非ハードウエアーや特殊ハードウエアーのドライバーモジュールがあります。

modprobe(8) プログラムのための設定ファイルは、modprobe.conf(5) で説明されているように "/etc/modprobes.d/" ディレクトリーの下にあります。(あるカーネルモジュールが自動ロードされるのを避けるには、"/etc/modprobes.d/blacklist" ファイル中にブラックリストします。)

depmod(8) プログラムによって生成される "/lib/modules/version/modules.dep" ファイルは、modprobe(8) プログラムによって使われるモジュール依存関係を記述します。

modinfo(8) プログラムは Linux カーネルモジュールに関する情報を表示します。

lsmod(8) プログラムは "/proc/modules" の内容を読みやすい形式にして、どのカーネルモジュールが現在ロードされているかを表示します。