Linux – Boot Prozess

2017-06-16 von admin

Vom Einschalten eines PCs bis zur Anmeldung werden verschiedene Phasen durchlaufen. Der Ablauf bei einem Linux Betriebssystem kann wie folgt unterteilt werden:

BIOS/UEFI

Im alltäglichen Sprachgebrauch wird zwischen den beiden Begriffen BIOS und UEFI kaum unterschieden, bzw., es wird meist der Begriff BIOS verwendet. Vereinfacht ausgedrückt, gibt es eine Software auf einem Chip, die nach dem Starten des Rechners angesprochen wird. Diese kann entweder das BIOS oder das UEFI sein.

BIOS UEFI
Basic Input/Output System Unified Extensible Firmware Interface

 

Die Unterscheidung soll nicht Bestandteil des Beitrags sein, kann aber auf den verlinkten Seiten nachgelesen werden. ;)

 

MBR (Master Boot Record)

Der MBR befindet sich im ersten Sektor eines bootfähigen Speichermediums (Festplatte, CD, USB, …). Die Größe des MBR beträgt 512 bytes. Im MBR befinden sich Informationen zum Bootloader, welcher daraufhin geladen und ausgeführt wird.

Der MBR ist meist unter „/dev/hda“ oder „/dev/sda“ zu finden.

 

Bootloader

Für den Einsatz eines Bootloader kann zwischen verschiedenen Programmen ausgewählt werden. Unter Linux ist der Einsatz von Grub (Grand Unified Bootloader) oder dem Vorgänger LILO (Linux Loader) sehr verbreitet.

Wird Grub verwendet, gibt es die Möglichkeit, über ein Menü (/boot/grub) den gewünschten Kernel auszuwählen. Wird keine Auswahl getroffen, wird nach einigen Sekunden die „default“ Einstellung gestartet. Grub lädt daraufhin den konfigurierten Kernel und startet diesen. Der Bootloader übergibt die Steuerung anschließend an das eigentliche Betriebssystem, in diesem Fall an den Linux-Kernel.

Die Einstellungen von Grub können in der Konfigurationsdatei unter „/etc/default/grub“ angepasst werden.

 

Kernel

Der Kernel in Linux steuert alle Betriebssystemprozesse wie Speicherverwaltung, Aufgabenplanung, Input/Output, Interprozesskommunikation und die Gesamtsystemsteuerung. Der Kernel führt die Initialisierung des ersten Prozesses in „/sbin/init“ aus.

Die Durchführung erfolgt in zwei Phasen:

Phase 1: Kernel loading stage

Es wird ein Image File geladen, welcher komprimiert vorliegt (/usr/src). Daraufhin wird das Image dekomprimiert und die Hardware Einstellungen werden festgelegt.

Phase 2: Kernel startup stage

Der Kernel führt den Init-Prozess aus.

 

INIT

Init ist der erste Prozess, welcher gestartet wird. Er besitzt immer die ID 1. Der Init-Prozess startet alle anderen Prozesse. Er ist für die ordnungsgemäße Initialisierung des Systems verantwortlich. Je nachdem, welches Linux verwendet wird, liegt die Konfigurationsdatei unter „/etc/inittab“ oder im Ordner „/etc/init/“.

Diese Datei legt fest, welche Dienste und Daemons in den einzelnen Runlevels verfügbar sind. Auch hier gibt es Alternativen zu „init„, sehr verbreitet ist Upstart oder Systemd.

 

Runlevel

Abhängig von der Standardeinstellung eines „Runlevel“ werden verschiedene Programme aus den folgenden Ordnern ausgeführt:

Runlevel Beschreibung Pfad
0 halt the system /etc/rc.d/rc0.d/
1 single user mode (minimal services) /etc/rc.d/rc1.d/
2 local multi-user mode /etc/rc.d/rc2.d/
3 full multi-user mode /etc/rc.d/rc3.d/
4 unused /etc/rc.d/rc4.d/
5 Identisch mit Level 3, meist mit grafischer Oberfläche /etc/rc.d/rc5.d/
6 reboot the system /etc/rc.d/rc6.d/

 

Beim Systemstart werden alle Runlevel durchlaufen (außer 0). Der Start ist abgeschlossen, wenn der als Standard-Runlevel definierte Runlevel erreicht ist.

 

Weitere Informationen

Kategorie: IT

Rezension: Reise zum Mittelpunkt der Erde

2017-06-11 von admin

Autor: Jules Verne

Taschenbuch: 287 Seiten

Verlag: Anaconda Verlag (30. September 2013)

Sprache: Deutsch

ISBN-10: 3866478593

ISBN-13: 978-3866478596

Professor Otto Lidenbrock und Axel entdecken eine geheimnisvolle Notiz in einem Buch. Etliche Versuche, die gefundene Geheimschrift zu entschlüsseln, schlagen fehl. Doch der Zufall kommt ihnen zur Hilfe: Es handelt sich um eine Aufzeichnung von Arne Saknussemm, einem berühmten Alchemisten, welcher den Weg zum Mittelpunkt der Erde beschreibt. Sogleich machen sie sich auf und arrangieren alles Notwendige. Das Abenteuer beginnt …

Die Schreibweise benötigt einige Gewöhnung, nach ein paar Seiten klappt es recht gut. Die Illustrationen sind wirklich schön gestaltet und geben ein anschauliches Bild über die damaligen naturwissenschaftlichen Vorstellungen wieder.

 

Wertung: gut

Kategorie: Bücher Schlagwörter: ,

Linux: Der Befehl top

2017-05-31 von admin

Der Befehl „top“ zeigt alle aktuell laufenden Prozesse des Systems an. Die Anzeige aktualisiert dabei alle 3 Sekunden.

Zeile 1

In der ersten Zeile wird die aktuelle Uhrzeit angezeigt. Daneben wird die Laufzeit des Systems (up) 3 Std. 53 min. dargestellt. Die „load average“ Werte zeigen den durchschnittlichen „load“ der letzten 1, 5 und 15 Minuten an.

Die „load average“ gibt einen Einblick in die Systemauslastung. Der „load“ in Linux-Systemen entspricht der Anzahl an wartenden Prozessen. Der optimale Wert ist identisch der Anzahl der im System vorhandenen Prozessoren. Bspw., wenn ein System über 4 Prozessoren verfügt, liegt der optimale „load“ bei vier.

Alle Werte unterhalb von 4 bedeuten Unterauslastung, alle über 4 stehen für Überlastung.

Zeile 2

Die zweite Zeile informiert über die laufenden Prozesse und ihren aktuellen Zustand.

Label Beschreibung
Tasks Zeigt die Gesamtanzahl der Prozesse auf einem System an.
laufend Zeigt die Anzahl der Prozesse, welche gerade von der CPU ausgeführt werden.
schlafend Zeigt die Anzahl der Prozesse, die auf Bearbeitung durch die CPU warten.
gestoppt Zeigt die Anzahl der Prozesse, die gestoppt wurden.
Zombie Zombie Prozesse

 

Zeile 3

In der dritten Zeile wird die CPU-Auslastung dargestellt.

Label Beschreibung
be CPU-Nutzung von User-Prozessen (user mode)
sy CPU-Nutzung von System- und Kernel-Prozessen
ni CPU-Nutzung von Prozessen, die keine Standard-Priorität besitzen (ni = NICE)
un CPU im Leerlauf (IDLE)
wa Zeit, welche die CPU durch I/O Zugriffe (wait) (bspw. Festplatte) warten muss
hi Zeit, die auf das Bearbeiten von Hardware Interrupts verwendet wird
si Zeit, die auf das Bearbeiten von Software Interrupts verwendet wird
st Zeit, die von der laufenden virtuellen Maschine vom Hypervisor für andere Aufgaben gestohlen (stolen) wird

 

Zeile 4

Die Zeile 4 stellt die Speicherverwendung dar.

Label Beschreibung
total  Zeigt den verfügbaren Arbeitsspeicher an (total = used + free).
used  Zeigt den verwendeten Arbeitsspeicher an.
free  Zeigt den freien Arbeitsspeicher an.
buffers
Speicher, der vom OS reserviert wird, um als Puffer zu fungieren, wenn der Prozess diesen benötigt.

 

Zeile 5

Auf der Zeile 5 wird die Verwendung der Auslagerungsdatei angezeigt.

Label Beschreibung
total  Maximale Größe der Auslagerungsdatei.
used  Verwendete KiB der Auslagerungsdatei.
free  Frei KiB der Auslagerungsdatei.
cached Mem  Gecachte Daten im Arbeitsspeicher.

 

Zeile 6

In dieser Zeile ist eine Übersicht der laufenden Prozesse ersichtlich.

Spalte Beschreibung
PID Prozess-ID
USER Anzeige des Users, welcher den Prozess gestartet hat.
PR Anzeige der Priorität, mit dem der Prozess läuft.
NI Priorität, mit welcher der Prozess gestartet wurde (nice).
VIRT Anzeige des virtuellen Speicherverbrauchs (beinhaltet alle Ressourcen).
RES Speicherverbrauch (RAM) des Prozesses.
SHR

Die Menge an gemeinsam genutztem Speicher für einen Prozess (Shared Memory Size).

S Anzeige des Prozess Status.
D = uninterruptible sleep
R = running
S = sleeping
T = traced or stopped
Z = zombie
%CPU Prozentualer Zeitanteil der CPU für den Prozess.
%MEM Prozentualer Anteil des RAMs für den Prozess.
Zeit+ Die Gesamtzeit, die von der CPU für diesen Prozess aufgewendet wurde.
Befehl Name des Prozesses.

 

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Linux: Auf Daten einer Linux LiveCD zugreifen

2017-05-27 von admin

Vor kurzem bekam ich eine CD in die Hände, auf der eine Linux Distribution installiert war. Bei der Distribution handelte es sich um eine sogenannte LiveCD, d.h., beim Einlegen in das CD-ROM Laufwerk und dem Neustart des PCs wird das Betriebssystem von der CD gestartet (sofern im Bios konfiguriert) und nicht das, welches sich auf der Festplatte befindet. Im Home Verzeichnis einiger User befanden sich Dateien, die ich gern kopieren wollte, ohne das System auf der CD starten zu müssen.

Versucht man direkt auf die CD zuzugreifen, so werden folgende Dateien angezeigt:

Im Ordner „Casper“ befindet sich die Datei „filesystem.squashfs“ mit einer Dateigröße von ca. 700 MB. Diese Datei beinhaltet das Betriebssystem, welches nach dem Booten verwendet wird.

In der Datei sind die jeweiligen Home Laufwerke der User zu finden. Die Dateiendung „squashfs“ gibt Auskunft darüber, um welchen Dateityp es sich handelt. Es ist das komprimierte Dateisystem SquashFS, welches nur lesbar ist.

Um unter Ubuntu direkt auf die Daten der Datei zuzugreifen, wird das Tool „squashfs“ benötigt. Mit dem folgenden Befehl

sudo apt-get install squashfs-tools

kann die Software installiert werden.

 

Variante 1

Mit dem folgenden Befehl werden die Daten aus der Datei „filesystem.squashfs“ in den Ordner „/tmp/cd“ kopiert.

sudo unsquashfs -f -d /tmp/cd /media/CDROM/casper/filesystem.squashfs

Die Pfade müssen entsprechend angepasst werden. Daraufhin konnte ich die gewünschten Dateien kopieren.

 

Variante 2

Eine weitere Variante ist mit dem Befehl „mount“ möglich, damit kann das Dateissystem direkt eingebunden werden.

mount -t squashfs /media/CDROM/casper/filesystem.squashfs /mnt

Mit „umount“ kann dieser Schritt wieder rückgängig gemacht werden.

sudo umount /mnt

 

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Linux: Weitere Monitorauflösung hinzufügen

2017-05-25 von admin

Der Befehl „xrandr“ kann verwendet werden, um Größe, Ausrichtung oder Reflexion der Ausgänge für einen oder mehrere Bildschirme einzustellen.

xrandr --newmode "1920x1200_60.00" 193.16  1920 2048 2256 2592  1200 1201 1204 1242 -HSync +Vsync

Mit der Option „newmode“ wird eine Monitorgröße angelegt.

xrandr --addmode DP1-1 1920x1200_60.00

Daraufhin wird mit „addmode“ die gewünschten Ausgabe (DP1, VGA1, HDMI1, …) hinzugefügt.

xrandr --output DP1-1 --mode 1920x1200_60.00

Mit „output“ wird dem jeweiligen Ausgabegerät eine neu angelegte Auflösung zugewiesen.

Kategorie: IT Schlagwörter: , , ,

Rezension: Adam Smith für Anfänger – Der Wohlstand der Nationen

2017-05-22 von admin

Autor: Helen Winter, Thomas Rommel

Taschenbuch: 224 Seiten

Verlag: dtv Verlagsgesellschaft (1. Oktober 1999)

Sprache: Deutsch

ISBN-10: 3423307080

ISBN-13: 978-3423307086

Der schottische Philosoph Adam Smith schrieb als Vordenker der modernen Wirtschaftswissenschaft das Buch „Der Wohlstand der Nationen“. Diese Leseeinführung gibt Einblicke in die Kultur und das Wirtschaftsleben einer vergangenen Epoche. Dabei wird mit ausgewählten Originalzitaten und entsprechenden Kommentaren gearbeitet. Dadurch werden grundlegende Darstellungen von Adam Smith einfach und verständlich erläutert. Dieses Buch ist für jeden geeignet, der sich mit wirtschaftlichen Fragestellungen beschäftigt.

 

Wertung: ok

Kategorie: Bücher Schlagwörter: ,

Debian – Tastaturlayout ändern mit einer US-Tastatur

2017-05-17 von admin

Zu dem Beitrag Debian – Tastaturlayout ändern wurde mir von einem aufmerksamen Leser Feedback zugeschickt.

Wenn ein Rechner über eine US-Tastatur verfügt und nicht das gesamte Tastaturlayout auf Deutsch umgestellt werden soll, dann können auch einzelne Tasten separat belegt werden.

Die Caps Lock Taste (die ohnehin nicht verwendet wird) kann so belegt werden, das zwischen „a“ und „ä“ umgeschaltet werden kann, identisch der Shift Taste, welche von Klein- zu Großschreibung wechselt. Große Umlaute (z.B. Ü) können durch „Caps Lock + Shift + U“ realisiert werden. Alle restlichen Sonderzeichen (z.B. @) sind identisch der Abbildung auf der Tastatur zu erreichen.

Die Einstellungen können im Home Verzeichnis des Nutzers in der Datei „~/.Xmodmap“ vorgenommen werden.

keycode 66 = Mode_switch Multi_key
keycode 117 = Mode_switch Multi_key
keycode 39 = s S ssharp
keycode 38 = a A adiaeresis Adiaeresis
keycode 30 = u U udiaeresis Udiaeresis
keycode 32 = o O odiaeresis Odiaeresis
keycode 14 = 5 percent ssharp  degree
keycode 26 = e E egrave Egrave
keycode 28 = t T EuroSign EuroSign
keycode 27 = r R ecircumflex Ecircumflex
keycode 25 = w W eacute Eacute
keycode 31 = i I idiaeresis Idiaeresis
keycode 21 = equal plus plusminus notsign
keycode 57 = n N ntilde Ntilde
keycode 58 = m M Multi_key
keycode 15 = 6 asciicircum dead_acute  dead_circumflex
keycode 19 = 0 parenright degree masculine
keycode 10 = 1 exclam exclamdown onehalf
keycode 54 = c C ccedilla Ccedilla
keycode 24 = q Q copyright registered 

Thx. @wolf

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