Belajar Memahami Proses Booting Pada LINUX

Berbagi Ilmu    Sistem Operasi    Comment   

Proses Booting Pada LINUX

DEFINISI PROSES BOOTING

 

Sebenarnya, apa sih yang dimaksud dengan proses booting itu? Langkah awal dalam mengoperasikan komputer adalah proses booting. Proses booting adalah suatu proses yang terjadi pada saat seseorang menghidupkan komputer, dimana masuknya arus listrik ke dalam peralatan komputer dan kemudian sistem memeriksa ada atau tidaknya perangkat keras ( hardware ) yang terhubung pada komputer, agar komputer dapat berkomunikasi dengan pengguna (user).

TAHAP-TAHAP TERJADINYA PROSES BOOTING

Tahap awal pada proses booting yang dilakukan oleh sistem operasi adalah bootsrap loader. Bootsrap loader adalah aplikasi pertama yang dijalankan BIOS sesaat setelah booting. Bootloader akan meload kernel yang menjalankan sistem operasi, serta bertujuan untuk melacak semua alat input dan alat output yang terpasang atau terhubung pada komputer.. Dalam beberapa sistem, terdapat bootloader yang berbeda. Bootloader Windows, berbeda dengan Bootloader Linux, Berbeda juga dengan bootloader BSD.

Secara umum, gambaran tahapan-tahapan yang terjadi pada proses booting sistem operasi adalah sebagai berikut:

1.    Saat komputer dihidupkan, memorinya masih kosong. Belum ada instruksi yang dapat dieksekusi oleh prosesor. Oleh karena itu, prosesor dirancang untuk selalu mencari alamat tertentu di BIOS ( Basic Input Output System) ROM. Pada alamat tersebut, terdapat sebuah instruksi jump yang menuju kealamat eksekusi awal BIOS. Setelah itu, prosesor menjalankan Power On Self Test(POST), yaitu memeriksa kondisi hardware yang terhubung pada komputer.

2.    Setelah itu, BIOS mencari Video Card. Secara khusus dia mencari BIOS milik Video Card. Kemudian sistem BIOS menjalankan Video Card BIOS. Barulah sesudah itu, Video Card di inisalisasi.

3.    Kemudian BIOS memeriksa ROM pada hardware yang lain, apakah memiliki BIOS yang tersediri apakah tidak. Jika ya, maka akan dieksekusi juga.

4.    Lalu BIOS melakukan pemeriksaan lagi, misalnya memeriksa besar memori dan jenis memori. Lebih lanjut lagi, dia memeriksa hardware yang lain, seperti disk. Lalu dia mencari disk dimana proses boot bisa dilakukan, yaitu mencari boot sector. Boot sector ini bisa berada di hard disk, atau floppy disk.

Secara ringkas proses booting pada Linux diuraikan sebagai berikut :

1. BIOS: Basic Input/Output System merupakan interface level paling bawah yang

    menghubungkan antara komputer dan periperalnya. BIOS melakukan pengecekan

    integritas memori dan mencari instruksi pada? Master Boot Record (MBR) yang terdapat  

    pada floppy drive atau harddisk.
2. MBR menjalankan boot loader. Di linux, boot loader yang sering dipakai adalah LILO  

    (Linux Loader) dan GRUB (GRand Unified Boot loader). Pada Red Hat dan Turunannya

    menggunakan GRUB sebagai boot loader.
3. LILO/GRUB akan membaca label sistem operasi yang kernelnya akan dijalankan. Pada

     boot loader inilah sistem operasi mulai dipanggil. Untuk mengkonfigurasi file grub, buka

     filenya di /boot/grub/grub.conf
4. Setelah itu, tanggung jawab untuk booting diserahkan ke kernel. Setelah itu, kernel akan

    menampilkan versi dari kernel yang dipergunakan, mengecek status SELinux, menegecek

    paritisi swap, mengecek memory, dan sebagainya.
5. Kernel yang dipanggil oleh bootloader kemudian menjalankan program init, yaitu proses

    yang menjadi dasar dari proses-proses yang lain. Ini dikenal dengan nama The First

    Process. Proses ini mengacu pada script yang ada di file /etc/rc.d/rc.sysinit.
6. Program init kemudian menentukan jenis runlevel yang terletak pada file /etc/inittab.

    Berdasarkan pada run-level, script kemudian menjalankan berbagai proses lain yang

    dibutuhkan oleh sistem sehingga sistem dapat berfungsi dan digunakan. Runlevel adalah

    suatu parameter yang mengatur servis yang akan dijalankan misalnya single user, reboot,

    shutdown, dan sebagainya. Program yang mengatur runlevel ini adalah init yang terletak  

    pada direktori /etc/inittab.

    Ini adalah file di /etc/inittab:
    Di file tersebut, dapat dilihat jenis-jenis run level. Ada 7 jenis runlevel yang bisa

    digunakan untuk berbagai macam keperluan yang selengkapnya dapat dilihat sebagai  

    berikut:

0: sistem halt
1: Modus single user, untuk maintenance (backup/restore) dan perbaikan
2: Multi user tanpa dukungan jaringan
3: Multiuser dengan dukungan jaringan baerbasis console (text)
4: Tidak digunakan
5: Multiuser dengan dukungan jaringan berbasis grafis
6: reboot

Selanjutnya ada system initialization.

Dan berdasarkan prosesnya, booting dapat dikenali dengan beberapa jenis, yaitu:

Cold Boot → Boot (proses menghidupkan komputer) yang terjadi pada saat komputer dalam keadaan mati. Cold boot dilakukan dengan cara  menghidupkan komputer dengan menekan tombol switch power. Booting dingin mendaur ulang akses memori acak komputer sekaligus juga menghapus virus-virus yang mungkin berada dalam memori sebelumnya.

Warm Boot → Boot (proses menghidupkan komputer) yang terjadi pada saat komputer dialiri listrik kembali dan listrik dimatikan hanya sejenak. Dengan tujuan mengulang kembali proses komputer dari awal. Warm Boot ini biasanya terjadi disebabkan oleh software crash atau terjadi pengaturan ulang dari sistem. Atau Warm boot bisa juga diartikan mengaktifkan kembali tanpa harus dimatikan terlebih dahulu, misalnya dengan menekan tombol reset, atau memencet sekaligus tombol CTRL+ALT+DEL pada sistem operasi Disk Operating System (DOS). Me-restart komputer dengan menekan Ctrl+Alt+Del atau melakukan shutdown dan restart. Booting panas ini dapat dideteksi dan dimanipulasi oleh virus.

           

Soft Boot → Boot (proses menghidupkan komputer) yang dikendalikan melalui sistem.

Hard Boot → Boot (proses menghidupkan komputer) yang dilakukan dengan cara dipaksa.

ReBoot → Peristiwa mengulang kembali sistem dari awal. reBoot dilakukan oleh beberapa hal, antara lain seperti sistem tidak bereaksi dalam beberapa lama, atau terjadi perubahan setting dalam sistem.

Pada windows, proses start up booting dapat diuraikan sebagai berikut :

1.    MBR (Master Boot Record) adalah sebuah program yang sangat kecil yang terdapat pada sector pertama hardisk, MBR kemudian me-load suatu program bernama NTLDR ke dalam memori.

2.    NTLDR kemudian memindahkan komputer ke “flat memory model” (bypassing the 640KB memory restrictions placed on PCs) kemudian membaca file BOOT.INI.

3.    Jika komputer mempunyai beberapa partisi yang bootable, NTLDR akan menggunakan informasi yang terdapat pada file BOOT.INI untuk menampilkan pilihan boot, apabila hanya terinstall windows xp saja maka tampilan menu akan dilewati dan windows akan me-load windows xp.

4.    Sebelum meload windows xp, NTLDR membuka program lain ke dalam memory yang disebut NDETEC.COM. File ini melakukan pengecekan semua hardware yang terdapat pada komputer. Setelah semua hardware ditemukan, NDTECT.COM memberikan kembali informasi tersebut ke NTLDR.

5.    NTLDR kemudian berusaha me-load versi Windows XP yang dipilih pada step 3. Hal ini dilakukan dengan menemukan file NTOSKRNL pada folder System32 yang terdapat pada directory windows xp . NTOSKRNL adalah program utama pada system operasi windows yaitu sebuah “kernel” Setelah kernel tersebut di-load ke memory, NTLDR passes control of the boot process to the kernel and to another file named HAL.DLL. HAL.DLL controls Windows’ famous hardware abstraction layer (HAL)

6.    NTOSKRNL kemudia menangani proses boot selanjutnya. Langkah pertama adalah meload beberapa “low-level system drivers”. Kemudian NTOSKRNL me-load semua file-file yang dibutuhkan untuk membuat “core” sistem operasi windows xp.

7.    Kemudian, Windows akan memverifikasi apakah terdapat lebih dari satu konfigurasi hardware profile pada komputer, kalau terdapat lebih dari satu hardware profile windows akan menampilkan menu pilihan, tetapi apabila hanya terdapat satu profile maka windows akan langsung me-load default profile.

8.    Sesudah windows mengenali hardware profile yang digunakan, windows kemudian me-load semua device driver untuk semua hardware yang terdapat pada komputer, Pada saat ini tampilan monitor menampilkan “Welcome To Windows XP boot screen”.

9.    Terakhir windows menjalankan semua service yang dijadwalkan secara otomatis. Pada saat ini tampilan monitor menampilkan “logon screen”.

 MENGAPA PERANAN BIOS SANGAT PENTING DALAM PROSES BOOTING ??

Istilah BIOS (Basic Input Output System ) pertama kali muncul dalam sistem operasi CP/M yang merupakan salah datu bagian dari CP/M yang dimuat pada saat proses booting dimulai. BIOS berhadapan langsung dengan perangkat keras (beberapa mesin yang menjalankan CP/M memiliki boot loader sederhana dalam ROM). Kebanyakan, versi DOS memiliki sebuah berkas yang disebut “IBMBIO.COM” (IBM PC-DOS) atau “IO.SYS” (MS-DOS) yang berfungsi sama seperti halnya CP/M disk BIOS.

BIOS menyediakan komunikasi antarmuka tingkat rendah, dan dapat mengendalikan banyak jenis perangkat keras (seperti keyboard). Karena kedekatannya dengan perangkat keras, BIOS umumnya dibuat dengan menggunakan bahasa rakitan (assembly) yang digunakan oleh mesin yang bersangkutan.

BIOS dalam sistem komputerIBM PC atau kompatibelnya (komputer yang berbasis keluarga prosesorIntel x86) merujuk kepada kumpulan rutin perangkat lunak yang mampu melakukan hal-hal berikut:

1.      Inisialisasi (penyalaan) serta pengujian terhadap perangkat keras (dalam proses yang disebut dengan Power On Self Test, POST).

2.   Memuat dan menjalankan sistem operasi.

3.   Mengatur beberapa konfigurasi dasar dalam komputer (tanggal,waktu,konfigurasi

      media penyimpanan, konfigurasi proses booting, kinerja, serta kestabilan komputer).

4.      Membantu sistem operasi dan aplikasi dalam proses pengaturanperangkat keras dengan menggunakan BIOS Runtime Services.