Linux Boot Process

 

Linux Boot Process

Linux boot Process adalah prosedur untuk menginisialisasi sistem.

Ini terdiri dari segala sesuatu yang terjadi dari saat daya komputer pertama kali dinyalakan sampai antarmuka pengguna beroperasi penuh.

Memiliki pemahaman yang baik tentang langkah-langkah dalam proses boot dapat membantu Anda memecahkan masalah, serta menyesuaikan kinerja komputer dengan kebutuhan Anda.

Gambaran proses boot di Linux :

Sebelum kita lanjutkan untuk proses boot Linux saya akan membagi beberapa penamaan yang ada dalam proses boot Linux.

- BIOS ( Basic Input/Output System )

BIOS merupakan Perangkat lunak yang disimpan pada chip ROM pada motherboard.

- EFI (Extensible Firmware Interface) 

EFI merupakan nama lain dari bios yang di berikan nama oleh desainer PC dan diturunkan dari arsitektur IA-64 (Itanium).

- UEFI (Unified Extensible Firmware Interface)

UEFI dan BIOS memiliki fungsi yang sama. Namun keduanya memilikii perbedaan dari segi fitur, kapasitas, keamanan dan performa. UEFI sebagai pengganti BIOS dengan fitur, tampilan dan kemampuan yang bisa mendukung perkembangan teknologi saat ini.

Gambaran BIOS :

- MBR ( Master Boot Record )

MBR merupakan tipe yang spesial dari boot sector atau jenis sektor boot khusus yang terletak di awal perangkat penyimpanan komputer yang dipartisi seperti hard disk internal, hard disk eksternal dll.

Gambaran MBR :

- Boot Loader And Kernel

Untuk Pengertian Boot Loader dan Kernel ada di link di bawah ini ya.

Link : Klik disini

- Initial Ram Disk ( Initrd )

Initial RAM disk (initrd) adalah sebuah sistem berkas root awal yang dipasang sebelum file root sistem nyata tersedia dan juga menyediakan fungsionalitas kernel untuk sistem file dan driver perangkat yang diperlukan untuk pengontrol penyimpanan massal dengan fasilitas yang disebut udev ( user device ), yang bertanggung jawab untuk mencari tahu perangkat mana yang ada.

udev secara dinamis membuat atau menghapus file node perangkat saat boot di direktori /dev untuk semua jenis perangkat.

- Initrams filesystem image berisi program dan file biner yang melakukan semua tindakan yang diperlukan untuk memasang sistem file root yang tepat, seperti menyediakan fungsionalitas kernel untuk sistem file yang diperlukan.

- Init adalah proses induk dari semua proses yang dijalankan oleh kernel saat mem-boot sistem, init juga bertanggung jawab untuk menjaga sistem tetap berjalan dan mematikannya dengan bersih.

Berikut Cara proses boot pada Linux :

- Power ON -> Bios -> MBR -> Boot Loader (e.g. GRUB ) -> Linux Kernel -> Initrd -> /sbin/init (parent proses ) -> Commend shell -> X Windows System.

1. BIOS- The First Step

Hidupkan komputer, Saat komputer dihidupkan, BIOS menginisialisasi perangkat keras, termasuk layar dan keyboard, dan menguji memori utama. Proses ini disebut juga POST (Power On Self Test).

2. MBR And Boot Loader

- Setelah POST selesai, kontrol sistem berpindah dari BIOS ke boot loader.

- Boot loader biasanya disimpan di salah satu hard disk dalam sistem, baik di sektor boot (untuk sistem BIOS/MBR tradisional) atau partisi EFI (untuk Antarmuka Firmware Extensible (Unified) yang lebih baru atau sistem EFI/UEFI). Hingga tahap ini, mesin tidak mengakses media penyimpanan massal apa pun.

- Setelah itu, informasi tentang tanggal, waktu, dan periferal terpenting dimuat dari nilai CMOS (teknologi yang digunakan untuk penyimpanan memori bertenaga baterai yang memungkinkan sistem untuk melacak tanggal dan waktu bahkan ketika dimatikan).

- Sebagian besar boot loader Linux dapat menghadirkan antarmuka pengguna untuk memilih opsi alternatif untuk mem-boot Linux, dan bahkan sistem operasi lain yang mungkin diinstal.

- Saat mem-boot Linux, boot loader bertanggung jawab untuk memuat image kernel dan disk RAM awal atau sistem file (yang berisi beberapa file penting dan driver perangkat yang diperlukan untuk memulai sistem) ke dalam memori.

3. Boot Loader In Action

Boot loader memiliki dua tahap berbeda:

1. Untuk sistem yang menggunakan metode BIOS/MBR

     - Boot loader berada di sektor pertama hard disk, juga dikenal sebagai Master Boot Record (MBR). Ukuran MBR hanya 512 byte.

     - Pada tahap ini, boot loader memeriksa tabel partisi dan menemukan partisi yang dapat di-boot.

     - Setelah menemukan partisi yang dapat di-boot, ia kemudian mencari boot loader tahap kedua, misalnya GRUB, dan memuatnya ke dalam RAM (Random Access Memory).

2. Untuk sistem yang menggunakan metode EFI/UEFI

     - Firmware UEFI membaca data Boot Manager untuk menentukan aplikasi UEFI mana yang akan diluncurkan dan dari mana (yaitu dari disk dan partisi mana partisi EFI dapat ditemukan).

     - Firmware kemudian meluncurkan aplikasi UEFI, misalnya GRUB, seperti yang didefinisikan dalam entri boot di boot manager firmware.

     Prosedur ini lebih rumit, tetapi lebih fleksibel daripada metode MBR yang lebih lama.

Boot loader tahap kedua berada di bawah /boot.

- Layar splash ditampilkan, yang memungkinkan kita untuk memilih sistem operasi (OS) mana yang akan di-boot. Setelah memilih OS, boot loader memuat kernel sistem operasi yang dipilih ke dalam RAM dan memberikan kontrol padanya.

- Kernel hampir selalu dikompres, jadi tugas pertamanya adalah meng-uncompress dirinya sendiri. Setelah itu, ia akan memeriksa dan menganalisis perangkat keras sistem dan menginisialisasi driver perangkat keras apa pun yang ada di dalam kernel.

4. Initial Disk RAM

The initramfs filesystem berisi program dan file biner yang melakukan semua tindakan yang diperlukan untuk:

- pasang sistem file root yang tepat

- menyediakan fungsionalitas kernel untuk sistem file dan driver perangkat yang diperlukan untuk pengontrol penyimpanan massal dengan fasilitas yang disebut udev (untuk perangkat pengguna), yang bertanggung jawab untuk mencari tahu perangkat mana yang ada

- menemukan driver perangkat yang mereka butuhkan untuk beroperasi dengan benar, dan memuatnya.

- Setelah sistem file root ditemukan, itu diperiksa untuk kesalahan dan dipasang.

Program mount menginstruksikan sistem operasi bahwa sistem file siap digunakan, dan mengaitkannya dengan titik tertentu dalam hierarki keseluruhan sistem file (titik mount). Jika ini berhasil, initramfs akan dihapus dari RAM dan program init pada sistem berkas root (/sbin/init) dijalankan.

init menangani pemasangan dan berputar ke sistem file root nyata terakhir. Jika driver perangkat keras khusus diperlukan sebelum penyimpanan massal dapat diakses, driver tersebut harus ada dalam image initramfs.

5. Text-Mode Login

Menjelang akhir proses boot, init memulai sejumlah prompt login mode teks. Ini memungkinkan Anda untuk mengetik nama pengguna Anda, diikuti dengan kata sandi Anda, dan akhirnya mendapatkan shell perintah.

Biasanya, shell perintah default adalah bash (GNU Bourne Again Shell). Shell mencetak prompt teks, yang menunjukkan bahwa ia siap menerima perintah; setelah pengguna mengetik perintah dan menekan Enter, perintah dijalankan, dan prompt lain ditampilkan setelah perintah selesai.

Terimakasih , Semoga Bermanfaat.