Ubuntu не загружается дальше initramfs
Пользователи, которые любят экспериментировать со своей операционной системой время от времени сталкиваются с ошибкой загрузки, когда система выводит приглашение ввода BusyBox с initramfs. Эта ошибка означает, что ядро не может загрузить корневой раздел, та файловая система, к которой у вас есть доступ из этого режима не имеет ничего общего с вашей системой. Это содержимое образа initramfs, которое содержит только самые необходимые компоненты, используемые ядром для загрузки системы.
В этом режиме будет сложно что-то исправить, но можно попытаться понять где находится причина проблемы. В этой статье мы рассмотрим что делать если Linux не загружается с initramfs. Такой проблеме подвержены все дистрибутивы, но мы рассмотрим решения на примере Ubuntu.
Почему Linux не загружается дальше initramfs
Если вы столкнулись с данной ошибкой, то после нескольких десятков секунд загрузки увидите такое сообщение:
1. Неверный корневой раздел в загрузчике
В данном случае она сообщает, что не может найти раздел /dev/sda10:
Alert: /dev/sda10 does not exist. Dropping to a shell
Очень часто такая ошибка возникает после манипуляций с разделами дисков, особенно изменения их размера. UUID диска меняется и ядро больше не может его найти. Вы можете посмотреть доступные в системе разделы с помощью команды:
В этом окружении есть BusyBox, а значит есть большинство утилит Unix. Вы можете примонтировать каждый из этих разделов с помощью команды mount и узнать где находится ваш новый корневой раздел, например:
mkdir /mnt
mount /dev/sda5 /mnt
ls
Вы также можете узнать здесь же UUID данного раздела диска, для этого выполните:
В данном случае, корневой раздел имеет имя /dev/sda5. Именно это имя можно передать ядру в конфигурации загрузчика Grub, а можно UUID, но если в этом нет крайней необходимости, то короткое имя использовать гораздо проще. Надо перезагрузить компьютер, в меню Grub выбрать нужную загрузочную запись и нажать клавишу E:
Далее найти пункт, начинающейся со слова linux и в нём параметр root. Его значение вместе со словом UUID надо стереть, а вместо него прописать имя корневого раздела:
После этого система загрузится, а вам останется только создать новый конфигурационный файл grub с помощью команды:
2. Повреждённая файловая система
Подобная ошибка может появляться также при серьезных ошибках в файловой системе, которые мешают примонтировать корневой раздел. Обычно, fsck восстанавливает файловую систему автоматически, но если проблема серьезная и грозит потерей данных, утилите надо подтверждение пользователя для работы. Тогда система показывает такую ошибку:
The root filesystem on /dev/sda5 requires a manual fsck
Вы можете прямо здесь же попытаться восстановить файловую систему. Для этого выполните:
Выводы
В этой статье мы разобрались что делать если в Linux не загружается initramfs, как посмотреть сообщение об ошибке, а также как устранить самые распространённые причины.
Initramfs/Руководство
Все больше и больше систем требуют initramfs для правильной загрузки. В этом руководстве будет рассмотрены основные понятия initramfs, а также как правильно создать и управлять initramfs на отдельных примерах.
Contents
Основные понятия initramfs
Введение
Для большинства пользователей initramfs не является чем-то необходимым. Их система использует простую схему разбиения жесткого диска без экзотических драйверов или установок (таких как зашифрованные файловые системы), поэтому ядро Linux вполне способно передать управление двоичному файлу init на их системе. Но для большинства систем, использование initramfs почти обязательно.
Процесс загрузки Linux
Для систем, где все необходимые файлы и инструменты располагаются на той же самой файловой системе, приложение init может в совершенстве управлять дальнейшим процессом загрузки. Но когда определены множественные файловые системы (или в случае более неординарных установок), этот процесс может стать немного более усложненным:
С давних пор решением для этой проблемы является использование «initrd» (initial root device).
Корневой диск для начальной инициализации (initial root disk)
Чтобы решить эти вопросы, была создана initramfs.
Файловая система в памяти для начальной инициализации (initramfs)
Содержимое initramfs делается путем создания cpio-архива. cpio — это старое (но проверенное) решение для архивирования файлов (архивы, получаемые в результате его работы называются cpio-архивы). Безусловно cpio можно сравнить с tar архиватором. Здесь cpio был выбран потому, что проще создать (с программной точки зрения) и поддерживать (на то время) файлы устройств (тогда как tar этого не мог).
Все файлы, утилиты, библиотеки, настройки конфигурации (если они применимы), и т.д. помещаются в cpio-архив. Этот архив затем сжимается с использованием утилиты gzip и сохраняется в том же месте, что и ядро Linux. Далее, загрузчик передаст его ядру Linux во время загрузки, чтобы ядро знало о том, что требуется initramfs.
Создание initramfs
Введение и настройка загрузчика
Использование genkernel
Чтобы использовать genkernel для генерации initramfs, рекомендуется все необходимые драйверы и код, который требуется для монтирования / и /usr файловых систем, включить в ядро (а не как модули). Затем, вызвать команду genkernel следующим образом:
В зависимости от системы, одна или более из следующих опций могут быть необходимы:
| Опция | Описание |
|---|---|
| —disklabel | Включить поддержку LABEL= настроек в файл /etc/fstab |
| —dmraid | Включить поддержку fake hardware RAID |
| —firmware | Включить firmware code, найденный на системе |
| —gpg | Включить поддержку GnuPG |
| —iscsi | Включить поддержку iSCSI |
| —luks | Включить поддержку зашифрованных контейнеров luks |
| —lvm | Включить поддержку LVM |
| —mdadm | Включить поддержку программного (software) RAID |
| —multipath | Включить поддержку множественного I/O-доступа к SAN |
| —zfs | Включить поддержку ZFS |
Использование dracut
Утилита dracut создана с единственной целью управления файлами initramfs. Она использует весьма модульный подход в плане выбора поддержки; что требуется включить, а что нет.
Рекомендуется установить (или убрать) необходимые модули. После настройки переменной DRACUT_MODULES в файле /etc/portage/make.conf запустите команду emerge dracut для установки утилиты Dracut.
После конфигурации, создайте initramfs вызовом dracut следующим образом:
Чтобы найти больше информации, проконсультируйтесь с man-страницами:
Исправление загрузки в initramfs при запуске Ubuntu
initramfs — файловая система оперативной памяти, которая используется для начального запуска операционных систем на базе ядра Linux. При установке ОС все библиотеки, утилиты и конфигурационные файлы сжимаются в архив, после чего передаются указанной файловой системой в загрузчик, где и продолжается старт системы. Иногда пользователи дистрибутива Ubuntu сталкиваются с тем, что при включении компьютера они попадают в консоль управления именно этой ФС без возможности дальнейшей загрузки системы. Связано это с повреждением потока запуска и восстанавливается достаточно простым методом.
Исправляем ошибку с загрузкой в initramfs при запуске Ubuntu
В большинстве случаев рассматриваемая проблема связана со сбоем в одном из суперблоков, и при попытке выхода из initramfs через команду exit появляется надпись следующего содержания:
При возникновении подобной ситуации лучшим методом исправления проблему будет восстановление работы суперблока, а сделать это можно следующим образом:
Благодаря опции -y все изменения будут автоматически приниматься, и при успешном завершении процесса на экране отобразится следующее уведомление:
Иногда даже после успешного исправления рассмотренной проблемы юзеры сталкиваются с ошибками при запуске операционной системы. Чаще всего они связаны с поломкой стандартного загрузчика GRUB. Поэтому придется дополнительно восстановить и этот стандартный компонент. Развернутое руководство о том, как выполняется поставленная задача через Boot-Repair, ищите в материале далее.
По завершении всех процедур флешка с LiveCD Ubuntu вам больше не понадобится. Если возникло желание ее отформатировать и использовать далее для своих целей, советуем ознакомиться с отдельной нашей статьей по проведению этой операции.
Сегодня мы рассказали о самом популярном решении неполадки с загрузкой в initramfs, однако это не означает, что приведенный способ является универсальным. В случае возникновения ошибки другого характера опишите ее в комментариях, а мы постараемся предоставить правильное решение этой ситуации.
Помимо этой статьи, на сайте еще 12496 инструкций.
Добавьте сайт Lumpics.ru в закладки (CTRL+D) и мы точно еще пригодимся вам.
Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.
Глава 5. initramfs
Содержание
В этой главе мы рассмотрим зачем нам в действительности требуется initramfs и почему она важна в общем процессе запуска. Иы знаем, что initramfs загружается в память самим начальным загрузчиком, но мы пока не обсуждали как выделяется initramfs. Данная глава адресована этому. Мы также рассмотрим все этапы выделения, повторной сборки и персонализации initramfs. Затем мы рассмотрим собственно структуру initramfs, а также соответствующую последовательность запуска внутри initramfs.
Зачем требуется initramfs?
основная цель процедуры запуска состоит в представлении своему пользователю его собственных файлов, которые размещены в общей корневой файловой системе. Иными словами, именно для имеющегося ядра в обязанности входят поиск, монтирование и представление такой корневой файловой системы своему пользователю. Для достижения этой цели наше ядро обязано запустить соответствующий исполняемый файл systemd, который, опять же, располагается в корневой файловой системе своего пользователя. Теперь это становится задачей курицы и яйца. Для запуска процесса systemd прежде всего нам требуется смонтировать необходимую корневую файловую систему, а для монтирования такой корневой файловой системы нам придётся запустить systemd из его корневой файловой системы. К тому же, помимо этой реальной корневой файловой системы пользователи могут обладать файлами в некоторых прочих файловых системах, таких как NFS, CIFS и т.п., а этот перечень прочих файловых систем также внутри устанавливаемой корневой файловой системы ( /etc/fstab ).
Допустим, наша корневая файловая система расположена в NFS и нет никакого понятия об initramfs. Это означает, что наше ядро обязано смонтировать необходимую корневую файловую систему пользователя в самом себе из NFS. В таком случае, наше ядро должно осуществить следующие задачи:
поднять собственный первичный сетевой интерфейс.
Вызвать некого клиента DHCP и получить со своего сервера DHCP некий IP адрес.
Отыскать необходимый совместный ресурс NFS и связанный с ним сервер NFS.
Смонтировать этот совместный ресурс NFS (свою корневую файловую систему).
Теперь, предположим, наша корневая файловая система находится на устройстве программного RAID. Тогда наше ядро обязано выполнить такие задачи:
Теперь, допустим, наша корневая файловая система расположена в неком логическом томе. Тогда для нашего ядра требуется покончить со следующими задачами для самого себя:
наконец, после того как необходимый root lv заполнен, смонтировать его в качестве корневой файловой системы.
Давайте предположим, что наша корневая файловая система находится на зашифрованном блочном устройстве. В этом случае нашему ядру придётся завершить следующие задачи:
Получить некий пароль от самого пользователя и/ или со вставленного аппаратного маркера (такого как смарт- карта или некий ключ безопасности USB).
Создать некую расшифрованную цель при помощи надлежащего устройства соответствия.
для получения всего этого нашему ядру необходимы исполняемые файлы, относящиеся к LUKS.
Для ядра не представляется возможным включать в себе возможности всех таких корневых файловых систем; следовательно, разработчики пришли к понятию initramfs, чья единственная цель состоит в монтировании необходимой корневой файловой системы.
Само ядро всё ещё способно выполнять все только что обсуждённые нами этапы. Например, если вы соберёте простую систему Linux командной строки из LFS, вам не понадобится монтировать некую корневую файловую систему, поскольку ядро само по себе достаточно в состоянии смонтировать необходимую файловую систему. Однако в тот момент, как вы попробуете добавить в неё GUI через BLFS, вам потребуется initramfs.
Это испортит основной повод исполняемого самого файла ядра.
Исполняемый файл такого ядра будет гигантским в размере. Чем большим размером будет обладать исполняемый файл, тем сложнее его сопровождение.
Такой громадный исполняемый файл сложный в поддержке, обновлении, совместном использовании и обработке в серверах (с точки зрения пакетов RPM).
Разбираемся с установкой и загрузкой Linux на примере ArchLinux
Сначала мы установим Archlinux и превратим его в загрузочный сервер. Прямо оттуда подготовим новую компактную систему, в которую добавим минимальное графическое окружение и самый необходимый функционал (на примере Firefox). Научим нашу систему загружаться по сети даже на компьютерах с UEFI. Затем полностью переведём её в режим «только для чтения» (сделаем «живой»), что позволит нам использовать систему одновременно хоть на пол сотне разномастных компьютеров с одним единственным загрузочным сервером. Это всё будет работать даже внутри дешёвой 100-Мб сети, которую мы дополнительно «разгоним» в пару раз.
Никакие закладки в жестких дисках будут вам не страшны, потому что дисков у нас не будет. Никакие очумелые ручки пользователей ничего не сломают, т. к. после перезагрузки система вернется в первозданное лично вами состояние. Конечно же, вы научитесь и сможете самостоятельно изменять загружаемую систему таким образом, чтобы в ней содержался только нужный вам функционал и ничего лишнего. Между делом мы выясним, как и в каком порядке загружается Linux, а также из чего он состоит. Знания, как известно, — бесценны, поэтому я делюсь ими даром.
Постараюсь без долгих рассуждений пояснять происходящее, иногда забегая немного вперёд, но впоследствии обязательно раскладывая всё по полочкам. Чтобы у вас вообще не возникало проблем с пониманием, предполагаю, что вы уже работали с каким-нибудь готовым дистрибутивом Linux, пробовали писать простые скрипты с помощью nano или другого текстового редактора. Если вы новичок в ArchLinux, то узнаете много нового, а если «старичок», то узнаете поменьше, но, надеюсь, что в любом случае вы ещё сильнее полюбите Linux.
Информации оказалось очень много. И по устоявшейся голливудской традиции впереди вас ждёт сериал в нескольких частях:
продолжение;
окончание.
Сейчас мы установим Archlinux в VirtualBox, который можно будет клонировать и запускать практически на любом компьютере с legacy BIOS без каких-либо дополнительных настроек. Между делом мы познакомимся с основными приёмами работы с systemd, а также узнаем как его использовать для запуска произвольных служб и программ во время загрузки. Ещё мы увидим, какие этапы проходит Linux при загрузке, и напишем собственный обработчик (hook), который поместим в initramfs. Не знаете что такое initramfs? Тогда заходите под кат.
Есть много причин, по которым выбор пал именно на Archlinux. Первая причина: он мой давний изворотливый приятель и верный помощник. Gentoo, как пишут на просторах Интернета, ещё более изворотлив, но собирать систему из исходников не хочется. Вторая причина: в готовых сборках всегда содержится много лишнего, а перекачивание больших объемов данных может критично сказаться на производительности сети, да и ничего не видно за широкой спиной «автоматического инсталлятора» — это третья причина. Четвертая: systemd постепенно проникает во все дистрибутивы и даже в Debian, так что мы сможем хорошенько покопаться в грядущем готовых дистрибутивов на примере Archlinux. При всём при этом, систему, которую мы позднее подготовим, можно будет загружать по сети не только сервера, работающего в виртуальной машине, но и с обычного компьютера, например, с Raspberry Pi, и даже с Western Digital My Cloud (проверено), который работает под Debian.
Подготовительные работы
Скачиваем свежий образ по ссылке с официального сайта. В Москве с серверов Яндекса, например, загрузка происходит очень быстро, и если у вас процесс затянулся — просто попробуйте качать в другом месте. Рекомендую запомнить в каком, т. к. эта информация нам ещё пригодится.
В VirtualBox создаем новую виртуальную машину (например, с 1 Гб оперативной памяти и 8 Гб накопителем). В настройках сети необходимо выбрать тип подключения «сетевой мост» и подходящий сетевой адаптер с доступом к сети Интернет. Подключаем скаченный образ к CD-ROM’у. Если не терпится начать работать с железом, то берите флешку и записывайте образ с помощью Win32 Disk Imager (если работаете под Windows), а потом загружайте будущий сервер прямо с неё.
Включаем машину, дожидаемся появления командной строки и устанавливаем пароль, без которого SSH работать не будет:
Запускаем сервер SSH командой:
Остается узнать IP адрес машины, изучив вывод команды:
Адрес будет указан сразу после «inet».
Теперь пользователи Windows смогут подключиться к машине с помощью putty, а потом будут копировать отсюда команды и вставлять их и нажатием правой кнопки мыши.
Базовая установка
Дальше максимально коротко опишу стандартную установку Archlinux. Если появятся вопросы, то ответы на них вы, вероятно, найдете в Подробном описании установки для новичков. Wiki просто замечательная, а англоязычная wiki даже актуальная, так что старайтесь пользоваться именно ей.
Подготавливаем носитель с помощью cfdisk (это консольная утилита с простым и понятным интерфейсом). Нам достаточно одного раздела, только не забудьте пометить его как загрузочный:
Форматируем в ext4 и устанавливаем метку, например HABR:
Будущий корневой раздел монтируем в /mnt:
Archlinux обычно устанавливается через интернет, поэтому сразу после установки у вас будет самая новая и актуальная версия. Список репозиториев находится в файле /etc/pacman.d/mirrorlist. Постарайтесь вспомнить, откуда скачивали дистрибутив и перенесите эти серверы в самое начало списка — так вы серьезно сэкономите время на следующем шаге. Обычно это серверы, географически расположенные там же, где вы сейчас находитесь.
Устанавливаем базовый набор пакетов и набор для разработчиков:
Теперь воспользуемся командой arch-chroot, которая позволяет временно подменить корневой каталог на любой другой, в котором есть структура корневой файловой системы Linux. При этом программы, которые мы оттуда запустим, не будут знать о том, что снаружи ещё что-то существует. Мы практически окажемся в нашей новой системе с правами администратора:
Обратите внимание, как поменялось приглашение командной строки.
Выбираем языки, которые планируем использовать. Предлагаю оставить en_US.UTF-8 UTF-8 и ru_RU.UTF-8 UTF-8. В текстовом редакторе нужно просто снять комментарии напротив них:
Теперь генерируем выбранные локализации:
Если всё прошло хорошо, то вы увидите примерно такой текст:
Устанавливаем язык, который будет использоваться по-умолчанию:
А также раскладку и шрифт в консоли:
Указываем часовой пояс (я использую московское время):
Придумываем название для нашего будущего сервера:
Теперь установим пароль администратора. Делаем мы это в первую очередь из-за того, что SSH не позволит нам подключиться к системе без пароля. Тему неразумности использования системы, незащищенной паролем, здесь мы развивать не будем.
Дважды вводим пароль и убеждаемся, что password updated successfully.
Добавим нового пользователя с именем username (можете выбрать любое), наделим его правами администратора и зададим ему пароль из тех же соображений, а ещё и из-за того, что под root в текущей версии Arch мы не сможем собирать пакеты из AUR (Arch User Repository — это репозиторий от сообщества пользователей Arch Linux с программами, которые не вошли в основной репозиторий):
Редактируем файл настроек /etc/sudoers с помощью nano:
Добавив в него сразу после строки «root ALL=(ALL) ALL» ещё одну строчку:
И задаём пароль для пользователя username:
Теперь нужно установить загрузчик на внутренний накопитель, чтобы система смогла самостоятельно с него загрузиться. В качестве загрузчика предлагаю использовать GRUB, потому что позже он нам снова пригодится. Устанавливаем пакеты с помощью стандартного для Archlinux менеджера пакетов pacman:
Записываем загрузчик в MBR (Master Boot Record) нашего внутреннего накопителя.
Если всё прошло нормально, то вы увидите Installation finished. No error reported.
И замечаем, как поменялось приглашение командной строки.
Мы будем использовать метки дисков, подробное объяснение этого утверждения последует позже.
Снимите комментарий со строки GRUB_DISABLE_LINUX_UUID=true, чтобы не использовались UUID накопителей:
Генерируем файл конфигурации загрузчика, снова используя arch-chroot. Будет произведён вход, выполнение одной единственной команды, и последует автоматический выход:
Нам нужно заменить все упоминания /dev/sda1 на LABEL=HABR в файле конфигурации:
Если поменять в этом же файле строку set lang=en_US на set lang=ru_RU, то загрузчик будет общаться с нами на великом и могучем.
На этом базовая установка ArchLinux закончена. Система будет загружаться самостоятельно и встретит вас приветливым русскоязычным интерфейсом командной строки. Если после этого мы введем команду dhcpcd, то скорее всего даже Интернет заработает. Но мы пока не будем торопиться с перезагрузкой.
Запуск при загрузке с помощью systemd на примере NTP и SSH
Поскольку наша система будет общаться с другими компьютерами, нам потребуется синхронизировать время. Если время на сервере и клиенте будет отличаться, то существует большая вероятность того, что они вообще не смогут соединиться друг с другом. В свою очередь sudo может начать просить пароль после каждого действия, думая, что таймаут авторизации давно истёк. И кто знает, с чем нам ещё предстоит столкнуться? Перестрахуемся.
Чтобы синхронизировать время с серверами через Интернет по протоколу NTP, нам нужно установить недостающие пакеты. Можно воспользоваться arch-root, но но мы обойдёмся ключами, которые сообщат новое место для установки менеджеру пакетов:
Настроим получение точного времени с российских серверов:
Нам достаточно синхронизировать время один раз при загрузке. Раньше мы бы записали запуск службы точного времени в файл rc.local, но сейчас появился менеджер системы и служб systemd, который старается запускать службы (в оригинале они называются unit) параллельно для уменьшения времени загрузки системы. Естественно, что работоспособность одной службы может зависеть от функционирования другой. Например, нам бесполезно пытаться синхронизировать время через Интернет до того, как у нас на компьютере заработает сеть. Чтобы описать все эти взаимосвязи, уже недостаточно простого указания имени исполняемого файла, поэтому запуск посредством systemd стал весьма нетривиальным занятием. Для этой цели были созданы специальные файлы с расширением «.service». В них указаны зависимости, имена исполняемых файлов и другие параметры, которые нужно учитывать для успешного запуска. В частности, для управления этапами загрузки в systemd используются цели (target), которые по возлагаемым на них задачам схожи с уровнями запуска (runlevel). Подробности читайте в вики.
В блоке [Unit] в строке Description указывается краткое описание службы, и при каких условиях она должна быть запущена (в данном случае, после запуска сети, но до перед запуском сервера NTP, который мы вообще не планируем запускать). Запрос точного времени происходит единственный раз во время загрузки, и за это отвечает строка Type=oneshot из блока [Service]. В этом же блоке в строке ExecStart указаны действия, которые необходимо выполнить для запуска сервиса. В блоке [Install] в нашем случае указано, что запуск нашей службы необходим для достижения цели multi-user.target. Рекомендуется использовать такое же содержание блока [Install] для запуска самодельных служб.
В качестве первого практического примера мы немного расширим функциональность ntpdate.service, попросив его дополнительно исправлять время на аппаратных часах. Если после этого, на этом же самом компьютере вы загрузите Windows, то увидите время по Гринвичу, так что не пугайтесь.
Изменение стандартного поведения любой службы systemd производится следующим образом: сначала в папке /etc/systemd/system/ создается новый каталог с полным именем службы и расширением «.d», куда добавляется файл с произвольным именем и расширением «.conf», и уже там производятся нужные модификации. Приступим:
Добавляем службу ntpdate в автозагрузку (синтаксис стандартен для всех служб):
Как видите, в каталоге multi-user.target.wants создалась обыкновенная символическая ссылка на файл ntpdate.service, а упоминание о цели multi-user.target мы видели в блоке [Install] этого самого файла. Получается для того, чтобы система достигла цели multi-user.target, должны быть запущены все службы из каталога multi-user.target.wants.
Теперь устанавливаем пакет SSH аналогичным способом (в ArchLinux он называется openssh):
Но на этот раз для автозапуска мы будем использовать сокет, чтобы сервер SSH стартовал только после поступления запроса на подключение, а не висел мёртвым грузом в оперативной памяти:
Мы не поменяли стандартный 22-й порт и не включили принудительное использование Protocol 2 — пусть это останется на моей совести.
Забегая вперед или знакомимся с обработчиками (hooks)
Чтобы мы могли не глядя подключиться к нашему будущему серверу, нам нужно знать его IP адрес. Будет намного проще, если этот адрес — статический. Обычные способы, о которых говорится в вики, нам не подходят. Проблема в том, что сетевые адаптеры в современном мире именуются согласно своему физическому расположению на материнской плате. Например, имя устройства enp0s3 означает, что это сетевой адаптер ethernet, который расположен на нулевой шине PCI в третьем слоте (подробности здесь). Сделано так для того, чтобы при замене одного адаптера другим, имя устройства в системе не поменялось. Такое поведение нам не желательно, т. к. на разных моделях материнских плат положение сетевой карты может быть разным, и когда мы попытаемся перенести наш загрузочный сервер из VirtualBox на реальное железо, нам скорее всего придётся загружаться с клавиатурой и монитором, чтобы правильно настроить сеть. Нам нужно, чтобы имя сетевого адаптера стало более предсказуемым, например, eth0 (это место зарезервировано смайликом).
Устанавливаем пакет mkinitcpio-nfs-utils, и у нас появится обработчик (hook) под названием «net»:
По-умолчанию, все файлы обработчика попадают в /usr/lib/initcpio/. Обычно это парные файлы с одинаковым названием, один из которых окажется в подкаталоге install, а другой — в hooks. Сами файлы являются обычными скриптами. Файл из папки hooks обычно попадает внутрь файла initramfs (позже мы о нём всё узнаем) и выполняется при загрузке системы. Второй файл из пары попадает в папку install. Внутри него есть функция build(), в которой находятся сведения о том, какие действия нужно выполнить во время генерации файла initramfs, а также функция help() с описанием того, для чего предназначен данный обработчик. Если запутались, то просто читайте дальше, и всё сказанное в этом абзаце встанет на свои места.
Папка initcpio также присутствует в каталоге /etc, и в ней тоже есть подкаталоги install и hooks. При этом она имеет безусловный приоритет над /usr/lib/initcpio, т. е. если в обеих папках окажутся файлы с одинаковыми названиями, то при генерации initcpio будут использоваться файлы из /etc/initcpio, а не из /usr/lib/initcpio.
Нам нужно немного поменять функциональность обработчика net, поэтому просто скопируем файлы из /usr/lib/initcpio в /etc/initcpio:
Приводим файл hooks/net к следующему виду:
Останется просто установить значение переменной, чтобы задать статический IP адрес и название сетевого устройства, например так «192.168.1.100::192.168.1.1:255.255.255.0::eth0:none» (здесь и далее используйте подходящие для себя настройки сети). В следующем разделе вы узнаете, где именно задаётся значение.
Когда во время загрузки менеджер устройств systemd-udevd попробует переименовать наше сетевое устройство в привычное ему predictable network interface name, например, в enp0s3, то у него ничего не получится. Почему — читайте дальше.
Как происходит загрузка системы
Для простоты рассмотрим обычные BIOS. После включения и инициализации, BIOS начинает по порядку идти по списку загрузочных устройств, пока не найдет загрузчик, которому передаст дальнейшее управление загрузкой.
Как раз такой загрузчик мы записали в MBR нашего накопителя. Мы использовали GRUB, в настройках которого (файл grub.cfg) указали, что корневой раздел находится на диске с меткой HABR. Вот эта строка целиком:
Здесь упомянут файл vmlinuz-linux, который является ядром системы, а указатель на корневую систему является его параметром. Мы просим искать корневую систему на устройстве с меткой HABR. Здесь также мог бы быть уникальный для каждого накопителя UUID, но в этом случае при переносе системы на другой диск нам несомненно пришлось бы его изменить. Если бы мы указали положение корневой системы привычным для линуксоидов образом: /dev/sda1, то не смогли бы загрузиться с USB накопителя, т. к. это имя USB накопитель бы получил только будучи единственным накопителем в компьютере. Маловероятно, что в компьютере окажется ещё один накопитель с меткой HABR, но не стоит об этом забывать.
Здесь же устанавливается значение глобальной переменной «ip» для нашего обработчика «net» (не забудьте поменять адреса на используемые в вашей сети):
В соседней строке есть упоминание файла initramfs, с которым я обещал разобраться:
Далее при загрузке происходит следующее: загрузчик GRUB получает файлы vmlinuz и initramfs, сообщает им, где искать корневую файловую систему и передаёт им управление дальнейшей загрузкой.
Название initramfs образовано от initial ram file system. Это на самом деле обычная корневая файловая система Linux, упакованная в архив. Она разворачивается в оперативной памяти во время загрузки и предназначена для того, чтобы найти и подготовить корневую файловую систему нашего linux, который мы пытаемся загрузить в итоге. В initramfs есть всё необходимое для этих целей, ведь это настоящий «маленький линукс», который может выполнять многие обычные команды. Его возможности расширяются с помощью обработчиков (hooks), которые помогают сформировать новую корневую файловую систему нашего linux.
После того, как программы из initramfs выполнят свою работу, управление дальнейшей загрузкой передается процессу init подготовленной корневой файловой системы. В качестве процесса init Archlinux использует systemd.
Менеджер устройств systemd-udevd является частью systemd. Он, как и его старший брат, старается обнаруживать и настраивать все устройства в системе параллельно. Он начинает свою работу одним из первых, но уже после того, как наш обработчик net инициализирует сетевую карту ещё на на этапе работы initramfs. Таким образом, systemd-udevd не может переименовать используемое устройство, и имя eth0 сохраняется за сетевой картой в течение всего времени работы.
Готовим initramfs
Обязательно убираем обработчик autodetect. Он проверяет устройства установленные в данном конкретном компьютере, и оставляет только необходимые для них модули в initramfs. Нам этого не нужно, поскольку мы изначально рассматриваем возможность дальнейшего переноса системы на другой компьютер, который аппаратно скорее всего будет отличаться от используемой виртуальной машины.
Достаточный для наших целей список обработчиков включая созданный нами net выглядит следующим образом:
вставляем эту строку в файл mkinitcpio.conf, а старую комментируем:
На базе стандартного пресета linux создаем свой пресет habr:
И приводим его к такому виду:
Нам не нужна ветка ‘fallback’, которая удаляет из обработчиков autodetect, ведь мы его уже сами убрали, и нам не нужно дважды генерировать одинаковый файл initramfs с разными названиями.
Генерируем новый initramfs с помощью пресета habr:
Пишем службу обновления DNS для использования с systemd
Наша сетевая карта получает все настройки для того, чтобы работала сеть и Интернет. Но названия сайтов переводиться в IP адреса не будут, т. к. наша система не знает, какие серверы DNS следует для этого использовать. Напишем собственную службу для этих целей, которую при загрузке будет запускать systemd. А чтобы узнать что-то новое и не заскучать от однообразия, передадим информацию о названии сетевого устройства в качестве параметра, а список DNS серверов сохраним во внешнем файле.
Обновлением информации о DNS серверах занимается resolvconf. Нам идеально подходит синтакскис:
В импортируемом здесь файле IP адрес каждого сервера указывается в новой строке после ключевого слова nameserver. Можно указать сколько угодно серверов, но использоваться будут только первые 3 из них. В качестве примера воспользуемся серверами Яндекс. В этом случае файл, передаваемый в resolvconf, должен выглядеть вот так:
Нам нужно получать информацию о DNS серверах до того, как система будет уверена, что сеть полностью работает, т. е. до достижения цели network.target. Будем считать, что информацию о серверах нам достаточно обновлять один раз во время загрузки. И стандартно скажем, что нашу службу требует цель multi-user.target. Создаём файл запуска службы в каталоге со следующим содержанием:
Обратите внимание, что в названии файла update_dns@.service используется символ @, после которого можно указать переменную, и она попадёт внутрь файла, заменив собой «%i». Таким образом строка EnvironmentFile=/etc/default/dns@%i превратится в EnvironmentFile=/etc/default/dns@eth0 — именно это название внешнего файла, мы будем использовать для хранения значения переменных DNS0 и DNS1. Синтаксис как в обычных скриптах: «название переменной=значение переменной». Создадим файл:
И добавим следующие строки:
Теперь добавляем службу в автозагрузку не забывая указать имя сетевой карты после @:
Только что мы написали универсальный файл, обеспечивающий запуск службы. Универсальность заключается в том что, если в нашей системе окажется несколько сетевых адаптеров, то для каждого из них мы сможем указать свои собственные DNS серверы. Нужно будет просто подготовить набор файлов со списком серверов для каждого из устройств и запускать службу для каждого адаптера в отдельности указывая его имя после @.
Перед первым запуском
На этом первоначальная настройка закончена. Нам нужно загрузить установленный ArchLinux с внутреннего накопителя, чтобы произведённые нами изменения вступили в силу.
Отключаем готовую корневую систему:
И выключаем виртуальную машину:
Теперь можно отключить загрузочный образ из CD-ROM или достать флешку, после этого включаем машину и убеждаемся, что всё работает.
