Erstellen eines Boot-Mediums

Transkript

1 Erstellen eines Boot-Mediums Dr.-Ing. Matthias Sand Lehrstuhl für Informatik 3 (Rechnerarchitektur) Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg SS 2009 Erstellen eines Boot-Mediums 1/

2 Inhalt Bootloader Kernel Initiale RAM-Disk Boot-Medium Booten von CD Erstellen eines Boot-Mediums 2/

3 Bootloader Schritte Auswahl eines Bootloaders, abhängig von: Plattform, gewünschtem Boot-Medium, gewünschtem Komfort ;) ggf. bauen aus den Sourcen, erstellen einer Boot-Konfiguration. Erstellen eines Boot-Mediums 3/

4 GRUB-Konfiguration Beispiel: menu.lst # Erster Eintrag ist Standard default 0 # bootet nach 30 Sekunden timeout 30 # Booteintrag fuer Linux title Install Linux root (fd0) kernel /boot/vmlinuz vga=normal initrd /boot/initrd.gz Erstellen eines Boot-Mediums 4/

5 Kernel Schritte Entweder vorgebauten Kernel (der Boot-Strapping- oder eigenen Distribution) verwenden oder: Auswahl der Kernel-Version, Holen der Sourcen ( ggf. Patchen des Kernels, Konfiguration des Kernels minimalistisch full blown, monolithisch modular, Kernel und Module bauen. Erstellen eines Boot-Mediums 5/

6 Initiale RAM-Disk Inhalt /init bzw. /linuxrc, Kernelmodule (passend zum gebooteten Kernel), elementare Programme: zum Laden von Modulen, ggf. zum Mounten von Dateisystemen, Shell, Geräteknoten für elementare Pseudo-Geräte (z.b. /dev/null), Konsole und Terminals, Platten und optische Laufwerke, Mount-Punkte für weitere Dateisysteme (/proc, /mnt,...). Erstellen eines Boot-Mediums 6/

7 Initiale RAM-Disk (2) BusyBox Multi-Call-Binary : ein Binary enthält Code für viele Programme, diverse Dienstprogramme aus der Single-Unix-Specification und der Linux-Welt, meist mit eingeschränkter Funktionalität, Auswahl kann zur Build-Zeit konfiguriert werden, symbolische Links nach /bin/busybox für jedes Dienstprogramm, BusyBox wertet argv[0] aus und führt entsprechenden Code aus. kleiner als viele einzelne Binaries. Erstellen eines Boot-Mediums 7/

8 Initiale RAM-Disk (3) Beispiel: Inhalt einer initrd /linuxrc /bin/sh, /bin/mount, /bin/umount, /bin/cp, /bin/tar,... /dev/null, /dev/zero, /dev/console, /dev/tty[0-7] /dev/hd*, /dev/sd* /dev/scd* /etc/ld.so.conf, /etc/ld.so.cache /etc/mtab /lib/ld-linux.*, /lib/libc.so.* /lib/modules/* /mnt /proc Erstellen eines Boot-Mediums 8/

9 Initiale RAM-Disk (4) Beispiel: Bau einer initrd insmod l o o p dd i f =/dev / z e r o o f=/tmp/ i n s t r d. img bs =1024 count=<s i z e > l o s e t u p / dev / l o o p 0 /tmp/ i n s t r d. img mkfs t e x t 2 / dev / l o o p 0 mkdir /tmp/ i n s t r d mount / dev / l o o p 0 /tmp/ i n s t r d cp... /tmp/ i n s t r d /... umount /tmp/ i n s t r d r m d i r /tmp/ i n s t r d l o s e t u p d / dev / l o o p 0 rmmod l o o p g z i p /tmp/ i n s t r d. img Erstellen eines Boot-Mediums 9/

10 Initiale RAM-Disk (5) Beispiel: Bau eines initramfs mkdir /tmp/ i n i t r a m f s mkdir /tmp/ i n i t r a m f s /... cp... /tmp/ i n i t r a m f s /... cd /tmp/ i n i t r a m f s f i n d. c p i o ov H newc >.. / i n i t r a m f s. c p i o cd.. g z i p i n i t r a m f s. c p i o rm Rf i n i t r a m f s Erstellen eines Boot-Mediums 10/

11 Boot-Medium Früher: Kernel-Buildsystem lieferte ein bootbares Floppy-Image des Kernels. (Seit Linux 2.6 nicht mehr möglich!) Minimaler Inhalt des Boot-Mediums Kernel, ggf. RAM-Disk-Image, ggf. Stages (z.b. stage2), ggf. Hilfsdateien des Bootloaders (menu.lst, Hintergrundbilder,...). Erstellen eines Boot-Mediums 11/

12 Boot-Medium (2) Beispiel: Inhalt einer Boot-Disk /boot/initrd.img.gz /boot/vmlinuz /boot/grub/stage2 /boot/grub/menu.lst Erstellen eines Boot-Mediums 12/

13 Boot-Medium (3) Beispiel: Bau einer Boot-Floppy mkfs t e x t 2 / dev / fd0 mkdir /tmp/ b o o t d i s k mount / dev / fd0 /tmp/ b o o t d i s k cp... /tmp/ b o o t d i s k /... mkdir p /tmp/ b o o t d i s k / boot / grub cp / u s r / l i b / grub / i386 pc / s t a g e 2 /tmp/ b o o t d i s k / boot / grub cp... /tmp/ b o o t d i s k / boot / grub umount /tmp/ b o o t d i s k r m d i r /tmp/ b o o t d i s k grub grub> r o o t ( fd0 ) grub> s e t u p ( fd0 ) grub> q u i t Erstellen eines Boot-Mediums 13/

14 Boot-Medium (4) Problem bei Floppy: maximale Größe der Boot-Floppy: 1,44 MByte (eventuell: 2,88 MByte), Linux-Kern inzwischen > 1 MByte, Module >> 10 MByte, Shared-Library (glibc) braucht (gezippt) > 500 KByte. Erstellen eines Boot-Mediums 14/

15 Boot-Medium (5) Lösungsmöglichkeiten: minimaler Kern, statisch gebundene(s) Shell, Installationsprogramm,... Boot-Diskette + Extra-Diskette(n), kleinere libc: uclibc, dietlibc, klibc, Boot-Diskette mountet CD, oder gleich: bootbare CD. Erstellen eines Boot-Mediums 15/

16 Boot-CD El Torito Spezifikation eines besonderen Formats für CD-ROMs, muss vom BIOS unterstützt werden, BIOS bootet dann direkt von CD, drei Varianten: Festplatten-Image (Emulation von C:), Floppy-Image (Emulation von A:), Programmcode (keine Emulation). Erstellen eines Boot-Mediums 16/

17 Boot-CD (2) Nutzung von El Torito mit Emulation: Vorbereiten eines Boot-Floppy-Images, Vorbereiten des Daten-Tracks, Brennen des/der Images auf die CD, Booten vom emulierten Laufwerk A:, Init-Skript oder Installer mountet dann eigentlichen Daten-Track der CD. Platzproblem nicht wirklich gelöst! ohne Emulation: verwenden eines Bootloaders mit Bootcode: isolinux, GRUB (i.w. derselbe Code wie isolinux). Erstellen eines Boot-Mediums 17/

18 Boot-CD (3) isolinux Aus der syslinux-familie (außerdem: pxelinux, extlinux), liefert den Bootcode, der vom BIOS geladen und ausgeführt wird (isolinux.bin), unterstützt das ISO9660-Dateisystem kann Konfigurationsdateien, Kernel und initrd von CD nachladen, bietet Boot-Menüs (isolinux.cfg), liefert einige Erweiterungsmodule sowie eine API für eigene Module ( COMBOOT ) mit. Erstellen eines Boot-Mediums 18/

19 Boot-CD (3) Beispiel: isolinux.cfg DEFAULT /install/linpci APPEND root=/dev/ram ro initrd=idepci.bin ramdisk_size=16384 LABEL linux kernel /install/linpci LABEL bf24 kernel /install/lin24 append root=/dev/ram ro initrd=bf24.bin ramdisk_size=16384 DISPLAY isolinux.txt TIMEOUT 0 PROMPT 1 F1 f1.txt F2 f2.txt Erstellen eines Boot-Mediums 19/

20 Boot-CD (4) Beispiel: Bau einer Boot-CD mit isolinux mkdir p /tmp/ i s o / i s o l i n u x cp... / i s o l i n u x. b i n /tmp/ i s o / i s o l i n u x cp... /tmp/ i s o /... v i /tmp/ i s o / i s o l i n u x / i s o l i n u x. c f g m k i s o f s o image. i s o \ b i s o l i n u x / i s o l i n u x. b i n c i s o l i n u x / boot. cat \ no emul boot boot load s i z e 4 \ boot i n f o t a b l e \ /tmp/ i s o rm Rf /tmp/ i s o Nun kann image.iso mit einem beliebigen Brennprogramm auf CD gebrannt werden. Erstellen eines Boot-Mediums 20/

21 Boot-CD (5) Beispiel: Bau einer Boot-CD mit GRUB Völlig analog zur isolinux-methode. mkdir p /tmp/ i s o / boot / grub cp... / s t a g e 2 _ e l t o r i t o /tmp/ i s o / boot / grub cp... /tmp/ i s o /... g e n i s o i m a g e R b boot / grub / s t a g e 2 _ e l t o r i t o \ no emul boot boot load s i z e 4 \ boot i n f o t a b l e o grub. i s o /tmp/ i s o rm Rf /tmp/ i s o Erstellen eines Boot-Mediums 21/