Analizando el arranque de tu Linux con bootchart

¿Qué es lo que hace tu Linux durante el arranque?¿Hay alguna forma de ver exactamente que se ejecuta, cuales son los procesos dependientes que genera y cuanto tiempo se invierte en cada uno de ellos de forma que podamos, si es necesario, saber donde tenemos que tocar para conseguir un arranque más rápido?

Bootchart es una herramienta que obtiene y procesa fácilmente esta información y genera como resultado un gráfico fácilmente interpretable. Como muestra, aquí tenéis la gráfica resultado en un servidor VPS con Debian 7 (ya sabes, pulsa sobre la gráfica para verla con mejor resolución):

La instalación básica en una Debian estable requiere dos paquetes (y sus dependencias): bootchart y pybootchartgui. El primero es el que recopila los datos y el segundo el que genera el gráfico a partir de ellos. bootchard se instalará por defecto en el directorio /sbin y su archivo de configuración se llama bootchard.conf y se encuentra en el directorio /etc. pybootchartgui se encuentra en el directorio /usr/bin/. Aunque tenemos muchas opciones interesantes para explorar, vamos a limitarnos a ver el funcionamiento tal y como queda recién instalado y sin tocar nada.

Una vez instalados ambos, tenemos que hacer que el kernel de nuestro Linux ejecute el proceso que realiza la recogida de datos lo antes posible y esto lo hacemos introduciendo dicha llamada directamente en GRUB. Si estamos en un equipo desde el que tenemos acceso directo a teclado y monitor lo más fácil es introducir a mano la opción necesaria en el momento del arranque. Para ello, una vez que nos aparece el menú de GRUB pulsamos la letra «e» (de editar) e introducimos la opción init=/sbin/bootchartd. De esta forma el proceso sólo se llamará en este arranque puesto que la opción no queda salvada:

Si no tenemos acceso al teclado de la máquina en el momento del arranque (en un Hosting VPS, por ejemplo) el método pasa por introducir esta opción en los archivos de configuración de GRUB. El método es diferente según que usemos GRUB o GRUB2. En GRUB basta con editar el archivo /boot/grub/menu.lst, buscar el bloque correspondiente al kernel con el que qeremos realizar el arranque e introducir la misma opción que hemos visto antes. Por ejemplo, así:

title           Debian GNU/Linux, kernel 3.2.0-4-amd64
root            (hd0,0)
kernel          /boot/vmlinuz-3.2.0-4-amd64 root=/dev/vda1 ro quiet no-kvmclock init=/sbin/bootchartd
initrd          /boot/initrd.img-3.2.0-4-amd64

En GRUB2 tenemos que editar el fichero /etc/default/grub, buscar la línea etiquetada como GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT e incluir al final de lo que allí aparezca la opción de carga de bootchartd. Así, por ejemplo:

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="resume=/dev/disk/by-uuid/35a07870-ac1a-489f-a19b-629
6dca46903 init=/sbin/bootchartd"

En este segundo caso, una vez editado el fichero tendremos que ejecutar el programa update-grub para que los cambios tomen efecto.

Un cuarto método, disponible si estamos usando un equipo de escritorio con un gestor de ventanas instalado, es usar uno de los muchos programas existentes para configurar grub de forma gráfica. Por ejemplo, grub-customizer:

Sea cual sea el método que hayamos usado, en el próximo arranque se ejecutará bootchartd, pero no olvides que, salvo en el primer caso, cuando ya no quieras usarlo tendrás que deshacer los cambios efectuados.

Bien. Tras reiniciar la máquina se invocará al proceso llamado bootchartd que recogerá la información necesaria y la guardará en un archivo llamado bootchart.tgz en el directorio /var/log. Para crear el gráfico basta con invocar a pybootchartgui:

Nota que se toma por defecto la ubicación y nombre del archivo original y que, por tratarse este de un nombre genérico, cada vez que reiniciemos y/o generemos un nuevo gráfico machararemos los datos del anterior a menos que los renombremos manualmente o le echemos un vistazo a la forma de modificarlos mediante los parámetros en línea y/o opciones de configuración adecuadas. Y listo. A continuación tenéis otro ejemplo correspondiente a un servidor más modesto que el anterior montado sobre VirtualBox:

En la paquetería de Manjaro Linux (e, imagino, que ocurre igual con Arch) se usa otro programa similar también llamado bootchart pero que, en realidad, integra en un sólo servicio la recolección de datos y la generación del gráfico final. El gráfico resultante presenta, además, algunos aspectos diferenciadores. Podéis ver una muestra en la siguiente imagen que corresponde con el arranque de un PC de escritorio:

Para usarlo basta instalar el paquete llamado bootchart. El programa que tendremos que invocar se llamará igualmente bootchartd pero en este caso reside en el directorio /usr/bin. Podemos usar cualquiera de los métodos anteriormente vistos para invocarlo pero el parámetro a incluir en las opciones de carga del kernel será init=/usr/bin/bootchard. El archivo de configuración también es sensiblemente diferente y está en el directorio /etc/systemd. Cuando reiniciamos la máquina, el archivo que bootchart genera es ya directamente un gráfico en formato svg. El directorio destino del mismo es, igualmente, /var/log pero en este caso el nombre incluye una marca de tiempo (por ejemplo bootchart-20130916-0800.svg) de forma que si realizamos sucesivos reinicios tendremos disponible una colección de gráficos para su posterior estudio sin necesidad de ninguna intervención manual.

Existe aún, al menos, otro tercer sistema similar a estos denominado bootchart2 y que, por el momento, no he tenido ocasión de probar. Ahí queda el enlace por si alguien se anima…