mkinitcpio
Einleitung
mkinitcpio ist die nächste Generation der initramfs-Erstellung. Es hat viele Vorteile gegenüber den alten Skripten mkinitrd und mkinitramfs.
- Es nutzt klibc und kinit der Linux-Entwickler, welches eine kleine und leichtgewichtige Basis bereitstellt, um Programme sehr früh im userspace laufen zu lassen.
- Es kann mittels udev die Hardware zur Laufzeit erkennen, so dass nur die wirklich nötigen Module geladen werden.
- Die hook-basierenden init-Scripte sind leicht erweiterbar und können auch durch externe Pakete genutzt werden.
- Es unterstützt bereits lvm2, dm-crypt (legacy und luks volumes), raid, swsusp und suspend2 Fortsetzen und Starten von usb Datenträgern.
- Viele Funktionen können von der Kernel-Kommandozeile konfiguriert werden ohne das Image neu erstellen zu müssen.
- Mit dem mkinitcpio-Skript ist es möglich, das Image in den Kernel zu integrieren.
mkinitcpio wurde von phrakture und tpowa mit einiger Hilfe von der Community entwickelt.
Installation
mkinitcpio ist Bestandteil jeder Arch Linux Installation.
Konfiguration
Die Datei /etc/mkinitcpio.conf editieren, um die Standardeinstellungen zu ändern.
MODULES
Mit dem MODULES-Eintrag können Module explizit dem Image hinzugefügt werden.
Beispiele:
Falls Du zum Beispiel ein System auf einer Festplatte mit SATA (Serial ATA) Anschluss installiert hast und danach im BIOS die Option AHCI aktivieren möchtest, solltest Du ahci bei MODULES in Verbindung mit sata bei HOOKS eintragen:
MODULES="ahci"
HOOKS="... autodetect sata filesystems ..."
BINARIES und FILES
Mit diesen Optionen können Dateien dem Abbild hinzugefügt werden. Der einzige Unterschied zwischen BINARIES und FILES ist, dass BINARIES die Bibliotheken nach Abhängigkeiten durchsucht, während FILES nur Dateien hinzufügt.
Beispiele:
FILES="/etc/modprobe.d/nouveau_blacklist.conf"
BINARIES="/usr/bin/fsck"
HOOKS
Dies ist der wichtigste Teil der mkinitcpio Konfiguration. Diese Zeile enthält alle HOOKS, welche während der Imageerstellung oder zur Laufzeit ausgeführt werden. Hierbei muss die Reihenfolge beachtet werden:
HOOKS="foo1 foo2 foo3 bar1 bar2"
Verfügbare HOOKS
| Hook | Installation | Laufzeit |
|---|---|---|
| base | Richtet alle Basisverzeichnisse ein und installiert die Kklibctools und Bibliotheken. - Kann durch systemd ersetzt werden. | |
| udev | udev wird genutzt, um das Rootgerät zu erkennen und es ermittelt alle benötigten Module dafür. - Kann durch systemd ersetzt werden. | |
| systemd | Installieret ein Basis systemd Setup. Dieser Hook ersetzt dann base, udev und usr. | |
| modconf | Fügt die modprobe Dateien aus /etc/modprobe.d und /usr/lib/modprobe.d hinzu. | |
| autodetect | Verkleinert Initramfs indem es die nötigen Module erkennt. Sei sicher, dass die eingetragenen Module richtig sind und keines vergessen wurde. Dieser Hook muss vor den anderen Subsystemhooks laufen, um die Autoerkennung nutzen zu können. Alle Hooks vor autodetect werden voll installiert. | |
| ide | Fügt die IDE Module zum Abbild hinzu. Nutze diesen Hook, wenn die Rootpartition auf einer IDE Festplatte ist. Nutze auch den autodetect Hook, wenn du die Größe deines Abbildes verringern willst. | Lädt die IDE Module. Du brauchst den udev oder modload Hook, wenn du die Module nicht manuell angibst. |
| sata | Fügt die S-ATA Module zum Abbild hinzu. Nutze sata, wenn die Rootpartition auf einer S-ATA Festplatte liegt. Nutze auch den autodetect Hook, wenn du die Größe deines Abbildes verringern willst. | Lädt die S-ATA Module. Du benötigst den udev oder modload Hook solange du nicht die Module manuell angibst. |
| scsi | Fügt die SCSI Module zum Abbild hinzu. Nutze dieses, wenn deine Rootpartition auf einer SCSI Festplatte ist. Nutze außerdem den autodetect Hook, wenn du die Größe deines Abbildes verringern willst. | Lädt die SCSI Module. Du brauchst den udev oder modload Hook solange du nicht die nötigen Module manuell angibst. |
| usb | Fügt die USB Module zum Abbild hinzu. Nutze dieses, wenn deine Rootpartition auf einer USB Festplatte liegt. | Lädt die USB Module. Du brauchst den udev oder modload Hook solange du nicht die nötigen Module manuell angibst. |
| usbinput | Fügt USB HID Module zum Abbild hinzu. Nutze dieses, wenn du deine USB Tastatur hast und diese früh benötigst (zum Beispiel zur Passworteingabe oder für den Failsafemodus). | Lädt die USB HID Module. Du brauchst den udev oder modload Hook solange du nicht die nötigen Module manuell angibst. |
| fw | Fügt die Firewire Module zum Abbild hinzu. Nutze dieses, wenn deine Rootpartition auf einem Firewirespeichermedium installiert ist. | Lädt die FW Module. Du brauchst den udev oder modload Hook solange du nicht die nötigen Module manuell angibst. |
| net | Fügt die notwendigen Module für Netzwerkgeräte hinzu. Für pcmcia Netzwerkgeräte füge auch den pcmcia Hook hinzu. | Lädt die Netzwerkmodule. Du brauchst den udev oder modload Hook solange du nicht die nötigen Module manuell angibst. Siehe Kernelzeile anpassen für weitere Informationen. |
| pcmcia | Fügt die Module für pcmcia zum Abbild hinzu. Du musst pcmciautils installiert haben, um dieses zu nutzen. | Lädt die pcmcia Module. Du brauchst den udev oder modload Hook solange du nicht die nötigen Module manuell angibst. |
| dsdt | Lädt ein angepasstes acpi dsdt file während dem Bootvorgang. Speichere deine modifizierte dsdt Datei unter: /lib/initcpio/custom.dsdt ab | Die modifizierte dsdt Datei wird automatisch vom Kernel benutzt, wenn es im Initramfs vorhanden ist. |
| filesystems | Das bindet notwendige Dateisystemmodule ins Abbild ein. Dieser Hook ist notwendig zum Booten. | Dieser wird die Dateisystemtypen zur Laufzeit erkennen, lädt die Module und leitet es an kinit weiter. Anmerkung: Es wird reiser4 nicht erkennen. Das Dateisystem muss über MODULES geladen werden. |
| lvm2 | Fügt das Device Mapper Kernelmodul und das LVMtool zum Abbild hinzu. Du musst das lvm2 Paket installiert haben, um es zu nutzen. | Aktiviert alle lvm2 Gerätegruppen. Das ist notwendig, wenn das Rootdateisystem auf einem LVM ist. |
| sd-lvm2 | Fügt das Device Mapper Kernelmodul und das LVMtool zum Abbild hinzu, wenn systemd verwendet wird. Du musst das lvm2 Paket installiert haben, um es zu nutzen. | Aktiviert alle lvm2 Gerätegruppen. Das ist notwendig, wenn das Rootdateisystem auf einem LVM ist. |
| mdadm | Fügt das Modul und mdassamble für Raids hinzu. Du musst mdadm installiert haben, um das Nutzen zu können. -- Enthält einen effektiveren Lademechanismus und ersetzt deswegen den Hook raid (ab Kernel 2.6.29). | Lädt die nötigen Module für Software Raid Geräte und bindet sie ein. Die direkte Verwendung der Einstellungen der Datei /etc/mdadm.conf bewirkt, dass nur noch das root-Device in der Kernelzeile angegeben zu werden braucht. Siehe Kernelzeile anpassen für weitere Informationen. |
| raid | Fügt das Modul und mdassamble für Raids hinzu. Du musst mdadm installiert haben, um das Nutzen zu können. | Lädt die nötigen Module für Software Raid Geräte und bindet sie ein. Siehe Kernelzeile anpassen für weitere Informationen. |
| encrypt | Fügt das dm-crypt Kernelmodul und das Cryptsetuptool zum Image hinzu. Du musst das Cryptsetup Paket installiert haben. | Erkennt und entschlüsselt Rootpartitionen. Siehe Kernelzeile anpassen für weitere Informationen. |
| sd-encrypt | Fügt das dm-crypt Kernelmodul und das Cryptsetuptool zum Image hinzu, wenn systemd verwendet wird. Du musst das Cryptsetup Paket installiert haben. | Erkennt und entschlüsselt Rootpartitionen. Siehe Kernelzeile anpassen für weitere Informationen. |
| resume | Nötig, um aus dem "suspend to disk" aufzuwachen. Arbeitet mit swsusp und suspend2. Siehe Kernelzeile anpassen für weitere Informationen. | |
| firmware | Fügt die Dateien aus /lib/firmware hinzu. | Lädt die Firmware. Um die Firmware zu laden wird der udev Hook benötigt. |
| consolefont | Fügt den definierten Font aus der Datei /etc/vconsole.conf hinzu. | |
| sd-consolefont | Fügt den definierten Font aus der Datei /etc/vconsole.conf hinzu, wenn systemd verwendet wird. |
Beispiele:
Diese Konfiguration sollte für die meisten Benutzer funktionieren:
HOOKS="systemd autodetect modconf block filesystems keyboard sd-consolefont fsck"
Du kannst verschlüsselte Dateisysteme innerhalb von lvm nutzen:
HOOKS="base autodetect modconf block lvm2 encrypt filesystems keyboard consolefont fsck"
Du kannst verschlüsselte Dateisysteme innerhalb von lvm nutzen, wenn systemd im Einsatz ist:
HOOKS="systemd base autodetect modconf block sd-lvm2 sd-encrypt filesystems keyboard sd-consolefont fsck"
Erstellen des Images
Erstelle das Image mit folgendem Befehl:
# mkinitcpio -p linux
Siehe mkinitcpio -h für mehr Optionen.
Extrahieren des Images
Wenn du wissen möchtest, was sich innerhalb des initrd-Abbildes befindet, kann du es auspacken und in den enthaltenen Dateien herumstöbern.
Das initrd-Abbild ist ein 'SVR4 CPIO'-Archiv, das durch die Befehle find und bsdcpio erstellt wurde und optional durch ein vom Kernel verstandenes Komprimierungsschema komprimiert wurde: genauer gesagt gzip, bzip2, lzma, lzo oder xz.
mkinitcpio beinhaltet ein Werkzeug namens lsinitcpio, welches die Inhalte des initramfs-Abbildes anzeigt und extrahiert.
Das Anzeigen der Dateien im Abbild geschieht durch:
$ lsinitcpio /boot/initramfs-linux.img
Man kann sich auch eine Auflistung der wichtigen Teile des Abbildes anzeigen lassn:
$ lsinitcpio -a /boot/initramfs-linux.img
Das Extrahieren aller Dateien in das aktuelle Verzeichnis:
$ lsinitcpio -x /boot/initramfs-linux.img
Kernelzeile anpassen
Einige Optionen müssen in der Kernelzeile angegeben werden. Einige Mkinitcpio Hooks haben spezielle Optionen. Um diese soll es in diesem Abschnitt gehen.
Wenn du nicht weißt was die Kernelzeile ist, schau in die Dokumentationen von Grub oder Lilo.
Failsafe Modus
Wenn du
break=y
zur Kernelzeile hinzufügst, dann stoppt Init nach dem das Setup vollständig ist und du landest in einer dash shell. Diese kann genutzt werden um sich über den Erfolg des Vorgangs zu versichern. Wenn du dich ausloggst geht der normale Bootvorgang weiter.
Hooks deaktivieren
Du kannst hooks deaktivieren in dem du disablehooks zur Kernelzeile hinzufügst:
disablehooks=hook1,hook2,hook2
zum Beispiel
disablehooks=resume
Module blacklisten
Du kannst Module blacklisten indem du disablemodules zur Kernelzeile hinzufügst:
disablemodules=mod1,mod2,mod3
zum Beispiel
disablemodules=ata_piix
Diese Funktion ist seit Mkinitcpio 0.5.1 verfügbar
raid nutzen
Füge als erstes raid zur HOOKS-liste in /etc/mkinitcpio.conf hinzu.
Kernel Parameter: Definiere alle deine md Arrays mit dem md -parameter: (es reicht nur das Raid array hinzuzufügen von dem gebootet wird)
füge folgendes zur Kernelzeile in grub/menu.lst hinzu:
Example: md=0,/dev/sda3,/dev/sda4 md=1,/dev/hda1,/dev/hdb1 Beispie: kernel /vmlinuz26beyond root=/dev/md0 ro md=0,/dev/sda1,/dev/sdb1
Das definiert 2 md Arrays mit persistenten Superblöcken.
Setup:
- für alte Raid Arrays ohne persistenten Superblock: md=<md device no.>,<raid level>,<chunk size factor>,<fault level>,dev0,dev1 - für Raid Arrays mit persistentem Superblock: md=<md device no.>,dev0,dev1,...,devn - für partitionierte Arrays: md=d<md device no.>,dev0,dev1,...,devn
Parameter:
- <md device no.> = die Zahl der md Geräte: 0 bedeutet md0, 1 bedeutet md1, ... - <raid level> = -1 linear Modus, 0 striped Modus andere Modi sind nur mit persistentem Superblock verfügbar - <chunk size factor> = (raid-0 and raid-1 only): Chunk Größe auf 4k << n setzen. - <fault level> = Total ignorieren - <dev0-devn>: e.g. /dev/hda1,/dev/hdc1,/dev/sda1,/dev/sdb1
Aktuelle Änderung: Bei Benutzung des neuen Hooks mdadm (ab Kernel 2.6.29) anstatt von raid ist die explizite Angabe der Raidarrays in der Kernelzeile hinfällig -- nur noch das root-Device muss angegeben werden, etwa:
Beispiel: kernel /vmlinuz26 root=/dev/md0 ro
Die HOOKS-Zeile in der /etc/mkinitcpio.conf sieht dann bspw. so aus, wenn man von einem verschlüsselten Raid-System booten will:
HOOKS="base udev autodetect mdadm pata scsi encrypt filesystems"
net nutzen
Kernel Parameters:
ip=
Ein Schnittstellenname kann entweder die kurze Form, das heißt nur der Name der Schnittstelle (z.B. eth0), oder die lange Form sein. Die lange Form besteht aus bis zu sieben Elementen, die durch Doppelpunkte getrennt werden:
ip=<client-ip>:<server-ip>:<gw-ip>:<netmask>:<hostname>:<device>:<autoconf> nfsaddrs= ist ein Alias von ip= und kann auch benutzt werden
Erklärung der Parameter:
<client-ip> IP-Adresse des Clients. Wenn dieser Parameter leer ist,
wird von RARP, BOOTP oder DHCP vergeben.
Welches Protokoll verwendet wird, hängt vom <autoconf>-Parameter ab.
Wenn dieser Parameter nicht leer ist, wird autoconf benutzt.
<server-ip> IP-Adresse des NFS-Servers. Falls RARP benutzt wird, um die Adresse des Clients zu ermitteln
und der Parameter NICHT leer ist, werden nur Antworten des angegebenen Servers akzeptiert.
Um andere RARP- und NFS-Server zu verwenden, muss der RARP-Server hier angegeben (oder leergelassen werden)
und der NFS-Server im 'nfsroot'-Parameter angegeben werden (siehe oben).
Falls dieser Eintrag leer ist wird die Adresse des Servers verwendet, welcher die RARP/BOOTP/DHCP-Anfrage beantwortet.
<gw-ip> IP-Adresse eines Gateways, wenn der Server sich in einem
anderen Subnetz befindet. Falls dieser Eintrag leer ist wird
kein Gateway benutzt und es wird angenommen, dass sich der
Server im lokalen Netzwerk befindet, außer ein Wert wurde durch
BOOTP/DHCP empfangen.
<netmask> Netzmaske für die lokale Netzwerkschnittstelle.
Falls dieser Wert leer ist wird die Netzmaske von der IP-Adresse
abgeleitet, es sei denn, BOOTP/DHCP ist dem zuvorgekommen.
<hostname> Name des Clients. Falls dieser leer ist, wird die IP-Adresse
in ASCII-Darstellung verwendet, oder der Wert, der durch BOOTP/DHCP
erhalten wurde.
<device> Name der zu verwendenten Netzwerkschnittstelle.
Wenn diese nicht angegeben wird, werden alle Netzwerkschnittstellen
für RARP/BOOTP/DHCP-Anfragen genutzt und diejenige konfiguriert, die die erste Antwort erhält.
Wenn nur eine Schnittstelle vorhanden ist, kann der Eintrag problemlos leer gelassen werden.
<autoconf> Methode zur automatischen Konfiguration. Wenn dieser Eintrag
'rarp', 'bootp', oder 'dhcp' lautet, wird das entsprechende Protokoll genutzt.
Wenn der Wert 'both', 'all' oder leer ist, werden alle Protokolle genutzt.
off', 'static' oder 'none' bedeutet, dass keine automatische Konfiguration vorgenommen wird.
Beispiele:
ip=127.0.0.1:::::lo:none --> Aktivieren der Loopback-Schnittstelle. ip=192.168.1.1:::::eth2:none --> statisches Aktivieren der eth2-Schnittstelle ip=:::::eth0:dhcp --> DHCP für eth0 aktivieren
nfsroot=
Wenn der Parameter 'nfsroot' NICHT in der Kommandozeile gesetzt wurde, wird der Standard "/tftboot/%s" benutzt.
nfsroot=[<server-ip>:]<root-dir>[,<nfs-options>]
Erklärung der Parameter:
<server-ip> Spezifiziert die IP-Adresse des NFS-Servers. Wenn dieses Feld nicht gesetzt wurde,
wird die Standardadresse verwendet, die durch die 'ip'-Variable gesetzt wurde (siehe oben).
Eine Nutzungsmöglichkeit dieses Parameters ist z.B., um verschiedene Server für RARP und NFS zu nutzen.
Normalerweise kann dieses Feld leer gelassen werden.
<root-dir> Name des Verzeichnisses auf dem Server, welches als root eingehängt wird.
Wenn ein %s-Zeichen in der Zeichenkette vorhanden ist, wird es durch die ASCII-Darstellung der IP des Clients ersetzt.
<nfs-options> Standard NFS-optionen. Alle Optionen werden durch Kommata getrennt.
Wenn das Optionsfeld nicht angegeben wird, werden folgende
Standards benutzt:
port = wie beim server portmap daemon angegeben
rsize = 1024
wsize = 1024
timeo = 7
retrans = 3
acregmin = 3
acregmax = 60
acdirmin = 30
acdirmax = 60
flags = hard, nointr, noposix, cto, ac
root=/dev/nfs
Wenn der 'nfsroot='-Parameter nicht verwendet wird, muss root=/dev/nfs gesetzt werden, um durch automatisch von einem nfs-root zu booten.
lvm nutzen
Wenn sich die Rootpartition innerhalb einer LVM-Struktur befindet, muss der lvm2-Hook hinzugefügt werden. Das Rootpartition muss auf der Kernelkommandozeile fogendermaßen angegeben werden:
root=/dev/mapper/<volume group name>-<logical volume name>
z.B.
root=/dev/mapper/myvg-root
root verschlüsseln
Wenn die Root-Partition verschlüsselt ist, muss der encrypt-Hook verwendet werden. Dieser muss vor dem filesystem'-Hook und nach dem udev-Hook stehen. Dann wird das Root-Device auf der Kernel-Kommandozeile angegeben, genauso, als wäre es unverschlüssel, z.B.
root=/dev/sda5
für eine verschlüsselte Partition auf eine Sata- oder Scsi-Platte oder
cryptdevice=/dev/sda5:root root=/dev/mapper/root
für ein verschlüsseltes LVM-Volumen. Das Root-Device wird automatisch zu /dev/mapper/root geändert.
LUKS-Volumen nutzen
Wenn LUKS für die Festplattenverschlüsselung eingesetzt wird, ermittelt das Init-Script automatisch die Verschlüsselung, wenn der encrypt-Hook aktiviert wurde. In diesem Fall wird nach einer Passphrase gefragt und versucht, das Volumen zu öffnen.
Veraltete Cryptsetup-Volumen nutzen
Wenn ein veraltetes Cryptsetup-Volumen verwendet wird, müssen alle benötigten Cryptsetup-Optionen auf der Kernel-Kommandozeile angegeben werden, um das Volumen zu öffnen. Das Format für die Optionen ist
crypto=hash:cipher:keysize:offset:skip
wodurch Cryptsetups --hash, --cipher, --keysize, --offset und --skip Optionen dargestellt werden. Wenn eine Option ausgelassen wird, werden die Standardvariablen dafür verwendet, so dass die folgende Angabe möglich ist
crypto=::::
wenn das Volumen mit den Standardeinstellungen erstellt wurde.
HINWEIS: Aus technischen Gründen ist es nicht möglich die Korrektheit der Passphrase von veralteten Cryptsetup-Volumen zu überprüfen. Wenn die Eingabe falsch ist, wird das Einhängen einfach fehlschlagen. Es wird daher empfohlen stattdessen LUKS zu verwenden.
loop-aes-Volumen nutzen
mkinitcpio unterstützt derzeit kein loop-aes.
Suspend to Disk nutzen
Wenn "suspend to disk" genutzt werden soll, muss der resume-Hook benutzt werden.
suspend2
Wenn suspend2 genutzt wird, muss resume2 auf der Kernel-Kommandozeile angegeben werden. Wenn auf Swap geschrieben werden soll, muss
resume2=swap:/dev/hda3
benutzt werden, wobei /dev/hda3 die Swap-Partition ist. Wenn in eine Datei geschrieben werden soll, muss
resume2=file:/dev/hda2:0x123456
benutzt werden, wobei /dev/hda2 die Partition ist, auf der das suspend2-Abbild gespeichert wird (meistens die root-Partition) und 0x123456 der Datei-Offset. Zum Erhalten der exakten Werte wird
echo "/suspend2_file" > /proc/suspend2/filewriter_target cat /proc/suspend2/resume2
benutzt, wobei /suspend2_file der Pfad zur suspend2-Abbilddatei ist. Das funktioniert natürlich genausogut für LVM_Volumen. Ebenfalls kann man eine suspend-Datei auf einer verschlüsselten root-Partition mit der Option
resume2=file:/dev/mapper/root:0x123456
nutzen, wo wiederum 0x123456 der Offset ist. Die Wiederherstellung von einer verschlüsselten swap-Partition wird nicht unterstützt.
Weitere Infos
Ein aktueller Blogeintrag von Dave Reisner zum Thema Optimizing Bootup With mkinitcpio unter [1]