Mkinitcpio

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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 von mkinitcpio

Aus dem current Repository

Das mkinitcpio Script ist im core Repository verfügbar. Du kannst es mit pacman installieren:

# pacman -Sy mkinitcpio

Aus dem svn

Die aktuelle Entwickler-Version von mkinitcpio kannst Du aus phraktures svn Repository laden:

# svn co http://phraktured.net/initramfs

Die neuesten Scripte befinden sich nun im initramfs/mkinitcpio Verzeichnis.

Aktivierung für Kernel ab 2.6.17

Es werden zwei Images während der Installation des Kernels erstellt:

- kernel26

/boot/kernel26.img --> enhält nur die automatisch erkannten Module
/boot/kernel26-fallback.img --> enthält alle Module

- kernel26beyond

/boot/kernel26beyond.img --> enhält nur die automatisch erkannten Module
/boot/kernel26beyond-fallback.img --> enthält alle Module

Ändere Deine Bootloader-Konfiguration Deinen Bedürfnissen entsprechend.

Achtung: lvm2, raid and encrypt werden standardmäßig nicht aktiviert! Zur Konfiguration dieser System lese bitte die entsprechenden Anleitungen im Wiki.

Anpassung der Konfigurations-Dateien

Änderung des Haupt-Abbildes

Um die Standard-Einstellungen des Haupt-Abbild zu ändern, nutze folgende Datei:

/etc/mkinitcpio.conf

mkinitcpio benutzt standardmäßig diese Datei.

Änderung des Rettungs-Abbild

Um die Standard-Einstellungen des Rettungs-Abbild zu ändern, nutze folgende Dateien:

kernel26 --> '/boot/mkinitcpio-kernel26.conf'
kernel26beyond --> '/boot/mkinitcpio-kernel26beyond.conf

und füge die Dateien der Zeile NoUpgrade = der '/etc/pacman.conf' hinzu. Dies ist nur bei speziellen Konfigurationen mit lvm oder raid nötig.

Konfiguration der HOOKS

Dies ist der wichtigste Teil der mkinitcpio Konfiguration. Die HOOKS Zeile enthält alle hooks die während der Abbild-Erstellung oder zur Laufzeit ausgeführt werden. Hierbei wird die Reihenfolge beachtet:

HOOKS="foo1 foo2 foo3 bar1 bar2"

Verfügbare Hooks

Hook Installation Laufzeit
base Richtet alle Basisverzeichnisse ein und installiert die Kklibctools und Bibliotheken. Füge diesen Hook immer hinzu, außer du weisst was du tust.
udev Fügt udev zum Abbild hinzu Udev wird genutzt um das Rootgerät zu erkennen und es ermittelt alle benötigten Module für das Rootgerät. Da es die Sache vereinfacht, wird die Nutzung des Udev Hook empfohlen.
modload Eine Alternative zu Udev die sehr viel langsamer ist. Dieser Hook ist veraltet, nutze deshalb Udev.
autodetect Verkleinert dein Initramfs indem es die nötigen Module erkennt. Sei sicher, dass die eingetragenen Module richtig sind und keins 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 IDEfestplatte 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 Sata-Module zum Abbild hinzu. Nutze sata wenn die Rootpartition auf einer Satafestplatte liegt. Nutze auch den autodetect Hook wenn du die Größe deines Abbildes verringern willst. Lädt die Sata-Module. Du benötigst den udev oder modload Hook solange du nicht die Module manuell angibst.
scsi Fügt die SCSI Module zum Abbild hinzu. Nutze dies wenn deine Rootpartition auf einer SCSI-Platte ist. Nutze außerdem den autodetect Hook wenn du die Größe deines Abbildes verringern willst. Lädt 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 dies wenn deine Rootpartition auf einer Usb-Platte liegt. Lädt die Usbmodule. Du brauchst den udev oder modload Hook solange du nicht die nötigen Module manuell angibst.
usbinput Fügt Usb HID Module zum Abbild hinzu. Nutze dies, wenn du deine Usbtastatur 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 dies, 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 dies 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 Boot. Speichere deine modifizierte dsdt Datei dort: /lib/initcpio/custom.dsdt 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 wenn du in der Lage sein willst zu booten. Dies wird die Dateisystemtypen zur Laufzeit erkennen, lädt die Module und leitet es an kinit weiter.

Anmerkung: es wird nicht reiser4 erkennen, das Module muss über die Modulliste 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.
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.
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.
keymap Liest die Keymap und die Konsolenfont aus der rc.conf. Lädt die spezifische Keymap und Konsolenfont aus der rc.conf.

Beispiele

Diese Konfiguration sollte für die meisten Benutzer funktionieren:

HOOKS="base udev autodetect ide scsi sata filesystems"

Möchtest Du das Abbild auf mehr als einer Maschine nutzen, so benutze folgende Konfiguration:

HOOKS="base udev ide scsi sata filesystems"

Du kannst verschlüsselte Dateisystem innerhalb von lvm nutzen:

HOOKS="base udev autodetect ide scsi sata lvm2 encrypt filesystems"

Konfiguration der Module

Mit dem MODULES-Eintrag kannst Du Module explizit laden bevor andere Aufrufe geschehen. Falls Du zum Beispiel nicht udev oder modload benutzen möchtest, kannst Du alle nötigen Module hier eintragen und so den Startvorgang etwas beschleunigen:

MODULES="piix ide_disk reiserfs"
HOOKS="base autodetect ide filesystems"

Konfigurieren der 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.

Beispiel:

FILES="/etc/modprobe.d/modprobe.conf"
BINARIES="/usr/bin/somefile"

Erstellen des Images

Erstelle das Image mit folgendem Befehl:

mkinitcpio -g /boot/kernel26.img

Das wird das Image für den aktuell laufenden Kernel erstellen und als /boot/kernel26.img abspeichern.

Wenn das Image für einen anderen, als den aktuell laufenden Kernel erstellt werden soll, füge dem Befehl die Kernelversion hinzu:

mkinitcpio -g /boot/kernel26.img -k 2.6.16-ARCH


Notiz: Das Folgende könnte verwirrend wirken. Es ist nur für Leute interessant die Rescue Images erstellen möchten während der Kernel im Einsatz ist. Um Images für jeden Kernel zu erstellen der Momentan nicht läuft, muss die -k Option benutzt werden.

Ein Rescue Image sollte erstellt worden sein, als kernel26 oder <kernel26 installiert wurden aber falls du es neu generieren willst:

mkinitcpio -c /boot/mkinitcpio-kernel26.conf -g /boot/kernel26.img

<kernel26

mkinitcpio -c /boot/mkinitcpio-kernel26beyond.conf -g /boot/kernel26beyond.img

Siehe mkinitcpio -h für mehr Optionen.

Vergiss nicht einen neuen Bootladereintrag anzulegen. Mach einfach eine Kopie des alten und ändere den Initrd für das neue Image.

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"

Using net

Kernel Parameters:

ip=

An interface spec can be either short form, which is just the name of an interface (eth0 or whatever), or long form. The long form consists of up to seven elements, separated by colons:

 ip=<client-ip>:<server-ip>:<gw-ip>:<netmask>:<hostname>:<device>:<autoconf>
 nfsaddrs= is an alias to ip= and can be used too.

Parameter explanation:

 <client-ip>   IP address of the client. If empty, the address will
               either be determined by RARP/BOOTP/DHCP. What protocol
               is used de- pends on the <autoconf> parameter. If this
               parameter is not empty, autoconf will be used.
 
 <server-ip>   IP address of the NFS server. If RARP is used to
               determine the client address and this parameter is NOT
               empty only replies from the specified server are
               accepted. To use different RARP and NFS server,
               specify your RARP server here (or leave it blank), and
               specify your NFS server in the `nfsroot' parameter
               (see above). If this entry is blank the address of the
               server is used which answered the RARP/BOOTP/DHCP
               request.
 
 <gw-ip>       IP address of a gateway if the server is on a different
               subnet. If this entry is empty no gateway is used and the
               server is assumed to be on the local network, unless a
               value has been received by BOOTP/DHCP.
 
 <netmask>     Netmask for local network interface. If this is empty,
               the netmask is derived from the client IP address assuming
               classful addressing, unless overridden in BOOTP/DHCP reply.
 
 <hostname>    Name of the client. If empty, the client IP address is
               used in ASCII notation, or the value received by
               BOOTP/DHCP.
 
 <device>      Name of network device to use. If this is empty, all
               devices are used for RARP/BOOTP/DHCP requests, and the
               first one we receive a reply on is configured. If you
               have only one device, you can safely leave this blank.
 
 <autoconf>	Method to use for autoconfiguration. If this is either
               'rarp', 'bootp', or 'dhcp' the specified protocol is
               used.  If the value is 'both', 'all' or empty, all
               protocols are used.  'off', 'static' or 'none' means
               no autoconfiguration.

Examples:

 ip=127.0.0.1:::::lo:none  --> Enable the loopback interface.
 ip=192.168.1.1:::::eth2:none --> Enable static eth2 interface.
 ip=:::::eth0:dhcp --> Enable dhcp protcol for eth0 configuration.

nfsroot=

If the 'nfsroot' parameter is NOT given on the command line, the default "/tftpboot/%s" will be used.

 nfsroot=[<server-ip>:]<root-dir>[,<nfs-options>]

Parameter explanation:

 <server-ip>   Specifies the IP address of the NFS server. If this field
               is not given, the default address as determined by the
               `ip' variable (see below) is used. One use of this
               parameter is for example to allow using different servers
               for RARP and NFS. Usually you can leave this blank.
 
 <root-dir>    Name of the directory on the server to mount as root. If
               there is a "%s" token in the string, the token will be
               replaced by the ASCII-representation of the client's IP
               address.
 
 <nfs-options> Standard NFS options. All options are separated by commas.
               If the options field is not given, the following defaults
               will be used:
                       port            = as given by server portmap daemon
                       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

 If you don't use nfsroot= parameter you need to set root=/dev/nfs 
 to boot from a nfs root by autoconfiguration.

Using lvm

If your root device is on lvm, you have to add the lvm2 hook. You have to pass your root device on the kernel command line in the format

root=/dev/mapper/<volume group name>-<logical volume name>

for exmaple

root=/dev/mapper/myvg-root

Using encrypted root

If your root volume is encrypted, you need to add the encrypt hook. Then specify your root device on the kernel command line, just as if it was unencrypted, for example

root=/dev/sda5

for an encrypted partition on an sata or scsi disk or

cryptdevice=/dev/sda5:root root=/dev/mapper/root

for an encrypted lvm volume. The root device will be automatically changed to /dev/mapper/root.

Using LUKS volumes

If you use LUKS for hard disk encryption, the init script will detect the encryption automatically if the encrypt hook is enabled. It will then ask for a passphrase and try to unlock the volume.

Using legacy cryptsetup volumes

If you are using a legacy cryptsetup volume, you have to specify all cryptsetup options necessary to unlock it on the kernel command line. The option format is

crypto=hash:cipher:keysize:offset:skip

representing cryptsetup's --hash, --cipher, --keysize, --offset and --skip options. If you omit an option, cryptsetup's default value is used, so you can just specify

crypto=::::

if you created your volume with the default settings.

NOTE: For technical reasons, it is not possible to verify the correctness of your passphrase with legacy cryptsetup volumes. If you typed it wrong, mounting will simply fail. It is recommended that you use LUKS instead.

Using loop-aes volumes

mkinitcpio does not support loop-aes yet.

Using Suspend to Disk

If you want to use suspend to disk, you have to add the resume hook.

swsusp

TODO

µswsusp

µswsusp is not supported yet.

suspend2

If you are using suspend2, you have to specify the resume2 kernel commandline option. If you are using the swap writer, use

resume2=swap:/dev/hda3

where /dev/hda3 is your swap partition. If you want to use the filewriter, use

resume2=file:/dev/hda2:0x123456

where /dev/hda2 is the partition where the suspend2 image is stored (most likely the root partition) and 0x123456 is the file offset. You can get the exact value with the commands

echo "/suspend2_file" > /proc/suspend2/filewriter_target
cat /proc/suspend2/resume2

where /suspend2_file is the path to your suspend image file. This - of course - works for lvm volumes as well. You can also use a suspend file on an encrypted root partition with the option

resume2=file:/dev/mapper/root:0x123456

where 0x123456 is the offset again. Resuming from an encrypted swap partition is not supported.

Example bootloader configuration files

If you use the beyond kernel, the filenames are kernel26beyond.img and kernel26beyond-fallback.img instead of kernel26.img and kernel26-fallback.img, respectively. Also, change "vmlinuz26" to "vmlinuz26beyond".

GRUB

For those who have /boot on a separate partition:

# (0) Arch Linux
title Arch Linux
root   (hd0,3)
kernel /vmlinuz26 root=/dev/hda4 vga=791 ro
initrd /kernel26.img

title Arch Linux Fallback
root   (hd0,3)
kernel /vmlinuz26 root=/dev/hda4 vga=791 ro
initrd /kernel26-fallback.img

For those who do _not_ have /boot on a separate partition:

# (0) Arch Linux
title Arch Linux
root   (hd0,3)
kernel /boot/vmlinuz26 root=/dev/hda4 vga=791 ro
initrd /boot/kernel26.img

title Arch Linux Fallback
root   (hd0,3)
kernel /boot/vmlinuz26 root=/dev/hda4 vga=791 ro
initrd /boot/kernel26-fallback.img

LILO

If you use LILO, it is recommended that you use append="root=/dev/XYZ" instead of root=/dev/XYZ. If you already have a global append option, then use addappend.

boot=/dev/hdX 
default = <Label of default image>
timeout=50 
vga=791
lba32
prompt

# for the hardware-autodetecting image
image=/boot/vmlinuz26
label=ArchLinux
append="root=/dev/hdXY"
initrd=/boot/kernel26.img
read-only

# fallback image if the other doesnt work (Will most prob. never be used)
image=/boot/vmlinuz26
label=ArchLinuxFallBack
append="root=/dev/hdXY"
initrd=/boot/kernel26-fallback.img
read-only

Troubleshooting

piix ide controllers and beyond kernel

Problem

If you are having problems getting mkinitcpio to detect your hard drive giving errors akin to "Can't find device dev(0,0)" when switching to kinit, then this could be because of a conflict that the ata_piix and piix drivers have. The beyond kernel has some libata patches that cause ata_piix to *conflict* with piix.

Solution

Edit /etc/mkinitcpio.conf to only have ide or sata or scsi depending on what your system actually needs to boot.


Dieser Artikel (oder Teile davon) steht unter GNU FDL (GNU Freie Dokumentationslizenz) und ist eine Übersetzung aus dem ArchLinux.org Wiki. Am Original-Artikel kann jeder Korrekturen und Ergänzungen vornehmen. Im ArchLinux.org Wiki ist eine Liste der Autoren verfügbar.