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BEZEICHNUNG
bootup - Systemstartprozess
BESCHREIBUNG
Beim Systemstart sind eine Reihe von verschiedenen Komponenten beteiligt. Direkt nach dem Start führt das
BIOS eine minimale Hardware-Initialisierung durch und übergibt die Steuerung an einen Boot-Lader auf
einem dauerhaften Speichergerät. Dieser Boot-Lader wird dann einen Betriebssystemkernel von Platte (oder
über das Netz) aufrufen. Im Falle von Linux extrahiert dieser Kernel (optional) eine anfängliche
RAM-Platte (Initrd), wie diese beispielsweise von dracut(8) generiert wurde, und führt diese aus. Diese
sucht dann nach dem Wurzeldateisystem (möglicherweise unter Verwendung von systemd(1)). Nachdem das
Wurzeldateisystem gefunden und eingehängt wurde, übergibt die Initrd die Steuerung an den Systemverwalter
des Rechners (wie systemd(1)), der im Betriebssystem-Image gespeichert ist, der dann für die Untersuchung
aller verbleibenden Hardware, dem Einhängen aller notwendigen Dateisysteme und dem Erzeugen aller
konfigurierten Dienste verantwortlich ist.
Beim Herunterfahren beendet der Systemverwalter alle Dienste, hängt alle Dateisysteme aus (trennt alle
hinterlegten Speichertechniken ab) und springt dann (optional) zurück in den Initrd-Code, der das
Wurzeldateisystem und den Speicher, auf dem es liegt, aushängt und abtrennt. Als letzten Schritt wird das
System ausgeschaltet.
Zusätzliche Informatioen über den Systemstartprozess können in boot(7) gefunden werden.
SYSTEMVERWALTERSTART
Beim Systemstart ist der Systemverwalter im Betriebssystem-Image für die Initialisierung der benötigten
Dateisysteme, Dienste und Treiber, die für den Betrieb des Systems notwendig sind, verantwortlich. Auf
systemd(1)-Systemen ist dieser Vorgang in verschiedene diskrete Schritte aufgeteilt, die als Target-Units
offengelegt sind. (Siehe systemd.target(5) für detaillierte Informationen über Target-Units.) Der
Systemstartvorgang ist hochparallelisiert, so dass die Reihenfolge, in der bestimmte Target-Units
erreicht werden, nicht deterministisch ist, aber dennoch in einem begrenzten Umfang einer
Ordnungsstruktur folgt.
Wenn Systemd das System hochfährt, wird es standardmäßig alle Units aktivieren, die Abhängigkeiten von
default.target sind (sowie rekursiv alle Abhängigkeiten dieser Abhängigkeiten). Normalerweise ist
default.target einfach ein Alias von graphical.target oder multi-user.target, abhängig davon, ob das
Ssytem für eine graphische Benutzerschnittstelle oder nur für eine Textkonsole konfiguriert ist. Um eine
minimale Ordnung zwischen den hereingezogenen Units zu erzwingen, sind eine Reihe von gut bekannten
Target-Units verfügbar, wie in systemd.special(7) aufgeführt.
Das nachfolgende Diagramm gibt einen strukturellen Überblick über diese gut bekannten Units und ihrer
Position in der Systemstartlogik. Die Pfeile beschreiben, welche Units hereingezogen und vor welchen
anderen Units sortiert werden. Units im oberen Bereich werden vor Units im unteren Bereich des Diagramms
gestartet.
local-fs-pre.target
|
v
(verschiedene Einhänge- (verschiedene Swap- (verschiedene Cryptsetup-
und fsck-Dienste…) Geräte…) Geräte…) (verschiedene systemnahe (verschiedene systemnahe
| | | Dienste: Udevd,Tmpfiles API-VFS-Einhängungen:
v v v Zufallszahlenstartwerte, Mqueue, Configfs,
local-fs.target swap.target cryptsetup.target Sysctl, …) Debugfs, …)
| | | | |
\_________________________|_______________________ | _____________________|______________________/
\|/
v
sysinit.target
|
____________________________________/|\________________________________________
/ | | | \
| | | | |
v v | v v
(verschiedene (verschiedene | (verschiedene rescue.service
Timer…) Pfade…) | Sockets…) |
| | | | v
v v | v rescue.target
timers.target paths.target | sockets.target
| | | |
v \_________________ | ___________________/
\|/
v
basic.target
|
____________________________________/| emergency.service
/ | | |
| | | v
v v v emergency.target
display- (verschiedene (verschiedene
manager.service Systemdienste Systemdienste)
| benötigt für |
| graphische Oberflächen) v
| | multi-user.target
| | |
\_________________ | _________________/
\|/
v
graphical.target
Target-Units, die typischerweise als Systemstart-Tagets verwandt werden, sind hervorgehoben. Diese Units
sind eine gute Wahl für Ziel-Targets, beispielsweise, indem sie an die Befehlszeilenoption systemd.unit=
des Kernels übergeben werden (siehe systemd(1)) oder indem default.target auf sie verlinkt wird.
timers.target wird asynchron von basic.target hereingezogen. Dies ermöglicht es Timer-Units, von
Diensten, die erst später beim Systemstart verfügbar werden, abzuhängen.
HOCHFAHREN IN DIE ANFÄNGLICHE RAM-PLATTE (INITRD)
Die Implementierung der anfänglichen RAM-Platte (Initrd) kann auch mit Systemd eingerichtet werden. In
diesem Fall folgt der Systemstart innerhalb der Initrd der folgenden Struktur:
Das Vorgabe-Target in der Initrd ist initrd.target. Der Systemstartprozess beginnt identisch zum
Systemverwalterstart (siehe oben), bis er basic.target erreicht. Von hier geht Systemd auf das besondere
Target initrd.target. Bevor irgendwelche Dateisysteme einghängt werden, muss bestimmt werden, ob das
System aus dem Ruhezustand zurückkehrt oder ob mit dem normalen Systemstart fortgefahren werden soll.
Dies wird durch systemd-hibernate-resume@.service erreicht, der vor dem local-fs-pre.target fertig werden
muss, so das keine Dateisystem eingehängt werden können, bevor die Prüfung abgeschlossen ist. Wenn das
Wurzeldateisystem verfügbar wird, ist initd-root-device.target erreicht. Falls das Wurzelverzeichnis als
/sysroot eingehängt werden kann, wird die Unit sysroot.mount aktiv und initrd-root-fs.target ist
erreicht. Der Dienst initrd-parse-etc.service durchsucht /sysroot/etc/fstab nach einem möglichen
Einhängepunkt für /usr und zusätzlichen Einträgen, die mit der Option x-initrd.mount markiert sind. Alle
gefundenen Einträge werden unter /sysroot eingehängt und initrd-fs.target ist erreicht. Der Dienst
initrd-cleanup.service isoliert zu dem initrd-switch-root.target, in dem Aufräumdienste laufen können.
Als allerletzten Schritt wird initrd-switch-root.service aktiviert, das dazu führt, dass das System seine
Wurzel auf /sysroot umschaltet.
: (Anfang identisch zu oben)
:
v
basic.target
| emergency.service
______________________/| |
/ | v
| initrd-root-device.target emergency.target
| |
| v
| sysroot.mount
| |
| v
| initrd-root-fs.target
| |
| v
v initrd-parse-etc.service
(custom initrd |
services...) v
| (sysroot-usr.mount und
| verschiedene Einhängungen markiert
| mit Fstab-Option
| x-initrd.mount…)
| |
| v
| initrd-fs.target
\______________________ |
\|
v
initrd.target
|
v
initrd-cleanup.service
isoliert zu
initrd-switch-root.target
|
v
______________________/|
/ v
| initrd-udevadm-cleanup-db.service
v |
(angepasste Initrd- |
Dienste…) |
\______________________ |
\|
v
initrd-switch-root.target
|
v
initrd-switch-root.service
|
v
Übergang ins Hauptbetriebssystem
SYSTEMVERWALTERABSCHALTVORGANG
Der Abschaltvorgang mit Systemd besteht auch aus verschiedenen Target-Units mit einiger minimaler
Ordnungsstruktur:
(conflicts with (conflicts with
all system all file system
services) mounts, swaps,
| cryptsetup
| devices, ...)
| |
v v
shutdown.target umount.target
| |
\_______ ______/
\ /
v
(various low-level
services)
|
v
final.target
|
_____________________________________/ \_________________________________
/ | | \
| | | |
v v v v
systemd-reboot.service systemd-poweroff.service systemd-halt.service systemd-kexec.service
| | | |
v v v v
reboot.target poweroff.target halt.target kexec.target
Häufig verwandte Ziele beim Herunterfahren des Systems sind betont.
SIEHE AUCH
systemd(1), boot(7), systemd.special(7), systemd.target(5), dracut(8)
ÜBERSETZUNG
Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Helge Kreutzmann <debian@helgefjell.de> erstellt.
Diese Übersetzung ist Freie Dokumentation; lesen Sie die GNU General Public License Version 3 oder neuer
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systemd 238 BOOTUP(7)