E4rat

e4rat steht für e4 "reduced access time" und ist ein Projekt von Andreas Rid und Gundolf Kiefer. Die Software setzt sich aus drei Teilen zusammen: e4rat-collect, e4rat-realloc und e4rat-preload.

Derzeit ist die Version 0.2.1 aktuell.

Arbeitsweise

Betrachtet man einen gewöhnlichen Bootvorgang, dann stellt man fest, dass weder der Prozessor noch die Festplatte währendessen vollkommen ausgelastet sind. e4rat sorgt für eine hohe Auslastung der Festplatte und der CPU während des Systemstarts und reduziert somit die Startzeit immens. Dabei müssen drei Schritte durchlaufen werden:

e4rat-collect - Erstellt eine Liste der beim Start benötigten Dateien in einem festgelegtem Zeitraum (Standartwert sind 120 Sekunden. Dieser kann aber angepasst werden)
e4rat-realloc - Umsortieren der gelisteten Daten direkt auf dem Datenträger
e4rat-preload - Vorheriges Laden der Dateien

Wem es etwas nützt, und wem nicht

Beim booten in den X-Server auf typischen Einzeluser-Systemen hat sich e4rat schon oft als sehr effizient erwiesen. Handelt es sich jedoch beim Rechner um einen Server, welcher nur in die Kommandozeile bootet, wird sich der Speedgewinn sehr in Grenzen halten. Weiterhin profitieren auch SSDs nicht sehr stark vom Umsortieren der Daten, da die Latenzen bei SSDs in der Regel unabhängig von der Position der Dateien auf dem Datenträger sind.

Achtung: Die Version 0.20 zerstörte noch komplette Dateisysteme, welche zu ext4-Systemen umgewandelt worden waren. Es wird generell geraten vor Installation und Verwendung der Tools ein Backup der auf der Partition befindlichen Dateien zu erstellen!

Installation

e4rat ist im AUR zu finden: Vorlage:Package AUR

Verwendung

e4rat-collect

Um e4rat-collect dazu zu bewegen, die Liste der beim Boot benötigten Dateien zu erstellen, ist es notwendig in der 'Kernel'-Zeile der Bootloader-Konfiguration (/boot/grub/menu.lst (grub legacy) oder /boot/grub/grub.cfg (grub2)) folgendes hinzuzufügen:

init=/sbin/e4rat-collect

Dies muss nur ein einziges Mal getan werden, weshalb die Zeile nach dem ersten Boot wieder von der Eingabe bereinigt werden sollte.

Da e4rat-collect die ersten 120 Sekunden des Bootvorgangs überwacht (dies kann in /etc/e4rat.conf geändert werden), ist es weiterhin ratsam, sich einzuloggen und danach alle oft verwendeten Programm zu starten. Denn deren benötigten Dateien werden auch gecached werden. Dies führt dazu, dass der Systemstart nicht nur schneller von statten geht, sondern auch dass oft verwendete Programme so gut wie augenblicklich gestartet werden können.

Um e4rat-collect manuell zu deaktivieren benutzt man entweder:

e4rat-collect -k

oder:

pkill e4rat-collect

Upon successful boot and after having waited the allotted time you should see the following file: /var/lib/e4rat/startup.log

Do not forget to remove the e4rat-collect command from your menu.lst or grub.cfg file (not necessary if you inserted it on the grub command line).

e4rat-realloc

For the reallocation process change to init 1

sudo init 1

Log in as root and run:

e4rat-realloc  /var/lib/e4rat/startup.log

This can take a while depending on how many files you have your startup.log file.

e4rat-preload

Append the following permanently to your kernel line in your /boot/grub/menu.lst (grub legacy) or /boot/grub/grub.cfg (grub2) file:

init=/sbin/e4rat-preload

Reboot and enjoy.

e4rat with different init system

e4rat-collect defaults to replacing itself with /sbin/init upon completion. If you need to specify another PID 1, such as /bin/systemd, you can change this in /etc/e4rat.conf by setting the init parameter and uncommenting the line.

Bootchart

Note: this hasn't worked for and is still in development - any suggestions welcome

You will see a noticeable improvement but nothing can beat a nice Bootchart. Have it run before and after e4rat installation and gawk at the difference.

bootchart 0.9-9

This version automatically stops logging as soon as ?dm comes up. Supposedly the following overrides that and continues logging but it doesn't work for me:

To continue logging adjust your /etc/bootchartd.conf as follows:

AUTO_STOP_LOGGER="no"

To stop it manually type:

~# bootchartd stop

To run both e4rat-preload and bootchart append the following to your grub kernel line:

init=/sbin/bootchartd bootchart_init=/sbin/e4rat-preload

bootchart2

The /etc/bootchartd.conf of bootchart2 is set up differently and the line

EXIT_PROC="kdm_greet xterm konsole gnome-terminal metacity mutter compiz ldm icewm-session enlightenment"

can be adjusted or left empty for logging to be stopped manually.

While the above works, I have not managed to get bootchart2 to play along with e4rat-preload on the kernel line.

Tips and Tricks

If things don't work you may want to try the following.

startup.log is not created

comment out auditd from your rc.conf
check the following for any hints

dmesg | grep e4rat

try to increase verbosity and loglevel to 31 in your e4rat.conf

e4rat erroneously reports an ext2 files system

add the following to the kernel line in your grub.cfg or menu.lst

rootfstype=ext4