El Comando Init en Linux: Gestión de Procesos en el Proceso de Inicio del Sistema

En el mundo de la administración de sistemas Linux, uno de los elementos más críticos es el proceso de inicio o “init process”, el primer proceso que se ejecuta en el sistema operativo. Este artículo explora en profundidad el comando init, cómo ha evolucionado en diferentes distribuciones de Linux, las opciones de gestión de procesos que ofrece, y su relación con Systemd, el sistema de inicio más usado en distribuciones modernas. Además, revisaremos los comandos específicos relacionados con init en el contexto de Systemd y cómo manejar el sistema de manera eficiente.

¿Qué es el Proceso Init?

El proceso init (abreviación de “initialize”) es la raíz de todos los procesos en un sistema Linux. Se trata del primer proceso que el núcleo de Linux ejecuta después de la fase de carga. Su rol principal es iniciar, supervisar y terminar otros procesos según sea necesario. En términos de jerarquía de procesos, init se conoce como el proceso padre, ya que todos los demás procesos en el sistema se derivan de él.

Históricamente, la mayoría de las distribuciones de Linux utilizaban el sistema de inicio basado en System V init, el cual organizaba los servicios y procesos en varios niveles de ejecución (runlevels). Más tarde, Upstart emergió como un sistema de inicio alternativo para abordar algunos de los problemas de System V init. Sin embargo, en las distribuciones de Linux modernas, Systemd ha tomado la delantera y se ha convertido en el sistema de inicio predeterminado para distribuciones populares como Ubuntu (desde la versión 16.04 en adelante) y Fedora (desde la versión 15).

Evolución de Init: De System V a Systemd

System V Init:
En este sistema, los niveles de ejecución (runlevels) organizan los estados operativos del sistema:

Runlevel 0: Apaga el sistema.
Runlevel 1: Modo de usuario único, ideal para tareas de recuperación o mantenimiento.
Runlevel 3: Modo multiusuario sin entorno gráfico.
Runlevel 5: Modo multiusuario con entorno gráfico.
Runlevel 6: Reinicia el sistema. System V init utiliza scripts de inicio que están ordenados en directorios específicos (/etc/rc.d o /etc/init.d). A pesar de ser robusto, este sistema tenía limitaciones en términos de flexibilidad y rendimiento.

Upstart:
Upstart fue desarrollado para abordar algunas de las limitaciones de System V, especialmente en la gestión de servicios y eventos. Su enfoque basado en eventos permitía iniciar servicios de manera asíncrona, mejorando los tiempos de arranque. Sin embargo, Upstart fue finalmente reemplazado por Systemd, que ofrecía aún más capacidades.
Systemd:
Systemd es ahora el sistema de inicio más común en las distribuciones modernas de Linux. Se diferencia significativamente de System V y Upstart en su estructura y capacidades, ya que introduce el concepto de unidades (units) para gestionar servicios, sockets, dispositivos y puntos de montaje. Systemd inicia los servicios de manera paralela y soporta objetivos (targets) en lugar de niveles de ejecución tradicionales.

Comandos y Opciones Comunes de Init en el Contexto de Systemd

Apagar y Reiniciar el Sistema

Los comandos init incluyen opciones para apagar o reiniciar el sistema de forma segura:

init 0 o poweroff: Apaga el sistema de manera controlada, llevando a cabo las operaciones de cierre necesarias.
init 6 o reboot: Reinicia el sistema de manera controlada, evitando cualquier pérdida de datos o corrupción de archivos.

En sistemas basados en Systemd, estos comandos han sido reemplazados en gran medida por:

systemctl poweroff: Apaga el sistema.
systemctl reboot: Reinicia el sistema.

Cambiar a Modo de Usuario Único o de Rescate

En ocasiones, los administradores de sistemas necesitan acceder a un modo de usuario único para realizar tareas de mantenimiento o recuperación, como la reparación de discos o la recuperación de contraseñas:

init 1: Cambia al modo de usuario único, donde solo el administrador tiene acceso. En este estado, el sistema inicia en un estado mínimo y sin redes.
systemctl rescue: Similar al modo de usuario único, pero en el contexto de Systemd, donde el sistema entra en un modo de rescate.

Cambiar Niveles de Ejecución (Runlevels) y Objetivos (Targets)

En System V init, cambiar entre modos de usuario y configuraciones de red y entorno gráfico se hacía mediante el cambio de niveles de ejecución:

init 3: Cambia al nivel de ejecución 3, un modo multiusuario sin entorno gráfico. Este nivel es útil para servidores o sistemas sin interfaz gráfica.
init 5: Cambia al nivel de ejecución 5, un modo multiusuario con entorno gráfico.

En sistemas con Systemd, estos niveles se han mapeado a objetivos o targets, proporcionando mayor flexibilidad:

systemctl isolate multi-user.target: Equivalente al nivel de ejecución 3.
systemctl isolate graphical.target: Equivalente al nivel de ejecución 5.

Telinit y Systemctl

telinit es un comando que se utilizaba tradicionalmente para cambiar el nivel de ejecución sin necesidad de reiniciar el sistema. Por ejemplo, telinit 3 cambiaba el sistema al nivel de ejecución 3. En distribuciones con Systemd, systemctl ha reemplazado la funcionalidad de telinit:

systemctl isolate <target>: Cambia a un objetivo específico del sistema, similar a cambiar el nivel de ejecución.

Programación de Apagados y Reinicios con Shutdown

Aunque shutdown es un comando independiente de init, se usa frecuentemente para programar apagados o reinicios en sistemas basados en System V y Systemd. Algunas opciones útiles de shutdown incluyen:

shutdown now: Apaga el sistema de inmediato.
shutdown -r now: Reinicia el sistema de inmediato.
shutdown +30 "Mensaje": Programa un apagado en 30 minutos y envía un mensaje a los usuarios.

Systemd: Comandos Avanzados para la Administración del Sistema

En distribuciones modernas, el comando init se ha quedado obsoleto en favor de systemctl de Systemd, el cual ofrece opciones avanzadas para administrar los procesos y servicios del sistema de manera más eficaz:

systemctl status <service>: Muestra el estado de un servicio específico.
systemctl start <service>: Inicia un servicio.
systemctl stop <service>: Detiene un servicio.
systemctl enable <service>: Habilita un servicio para que inicie automáticamente al arrancar el sistema.
systemctl disable <service>: Deshabilita un servicio del inicio automático.

Conclusión

La evolución de init en los sistemas Linux, desde System V hasta Systemd, refleja la búsqueda constante de una administración de procesos más eficiente y flexible. Mientras que init y sus niveles de ejecución siguen siendo útiles para muchos administradores, el cambio hacia Systemd ha brindado un enfoque más moderno, basado en unidades y objetivos, que permite la gestión de servicios y procesos de manera paralela y basada en dependencias.

Conocer estos comandos y su aplicación en contextos variados es esencial para cualquier administrador de sistemas que busque optimizar el tiempo de arranque, el rendimiento y la estabilidad del sistema.