Criando um initrd na UNHA

-*- Introdução -*-
Nesse procedimento vou documentar o que eu fiz para
criar um initrd customizado. Os unicos motivos para você precisar de
um initrd - que eu conheço - são: - Quando deseja bootar por LABEL ou
UUID (meu caso) - Quando o /usr fica em uma partição diferente da do /
- Quando o driver de disco onde sua partição / fica foi compilado como
modulo.

Fora esses casos - e algum outro que eu disconheça - você não precisa de um initrd.

Nesse procedimento eu vou criar o initrd, na "UNHA", é possivel - e
mais indicado - usar ferramentas para o mesmo. Das que eu ja usei o
Dracut [1] foi o que mais me agradou.

Um initrd, initramdisk ou initramfs é uma estrurura de diretorios
epacotada com cpio e compressa com gzip. Essa estrutura é como se
fosse um mini-sistema. Durante o processo de boot o kernel "explode"
esse arquivo e executa o script /init. O /init tem como principal
resposabilidade montar o / real e fazer um chroot para o mesmo. Para
montar o root podem haver dependencias, por exemplo no meu caso, eu
quero confiar somente no LABEL e não num path /dev/sdX, por isso
preciso executar um comando para achar o meu fs baseando-me no LABEL
antes de montar o /.

Estou criando esse guia porque perdi cerca de 3 horas por causa de
detalhes. E da proxima vez não quero perder meu tempo tentando
desvenda-los de novo. E aproveito para passar o conhecimento para
frente..

-*- Dependencias -*-

Para executar esse procedimento você precisa ter instalado os binarios
abaixo:

gzip
cpio
findfs (para bootar por LABEL)
busybox

-*- Procedimento -*-

NOTA: Todos os procedimentos aqui foram executados como root.

1. Crie um diretorio que vai hospedar toda a estrutura do ram disk.
# mkdir initramfs

2. Crie a estrutura de diretorios
# cd initramfs
# mkdir -p bin lib dev etc mnt/root proc root sbin sys

3. Copie e instale o busybox
# cd bin
# cp -aL /usr/bin/busybox .
# busybox --install .

Isso vai criar uma serie de arquivos com os nomes dos binarios mais
usados. Verifique que foram instalados com sucesso
# ls -l

4. Populando o initrd

A grande maioria dos binarios depende de alguma(s) bibliotecas, com o
busybox não é diferente. O comando ldd serve para exibir essas
dependencias.

# cd
# ldd initramfs/bin/busybox
        linux-gate.so.1 =>  (0xb77e6000)
        libpam_misc.so.0 => /lib/libpam_misc.so.0 (0xb77a5000)
        libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xb7656000)
        libpam.so.0 => /lib/libpam.so.0 (0xb7649000)
        /lib/ld-linux.so.2 (0xb77ca000)
        libdl.so.2 => /lib/libdl.so.2 (0xb7645000)

Precisamos copiar cada lib para o diretorio lib do nosso initramfs o
unico que não é necessario é o linux-gate.so.1.

# cd initramfs/lib
# cp -aL /lib/libpam_misc.so.0  .
# cp -aL /lib/libc.so.6  .
# cp -aL /lib/libpam.so.0  .
# cp -aL /lib/ld-linux.so.2  .
# cp -aL /lib/libdl.so.2  .

Para verificar que tudo está OK, configure o LD_LIBRARY_PATH para o
diretorio lib e execute o ldd novamente. O ld-linux é o unico que vai
aparecer sob /lib. E o linux-gate pode ser ignorado.

# export LD_LIBRARY_PATH=/root/initramfs/lib
# ldd /root/initramfs/bin/busybox
        linux-gate.so.1 =>  (0xb772f000)
        libpam_misc.so.0 => /root/initramfs/lib/libpam_misc.so.0 (0xb770e000)
        libc.so.6 => /root/initramfs/lib/libc.so.6 (0xb75bf000)
        libpam.so.0 => /root/initramfs/lib/libpam.so.0 (0xb75b2000)
        /lib/ld-linux.so.2 (0xb7713000)
        libdl.so.2 => /root/initramfs/lib/libdl.so.2 (0xb75ae000)
# unset LD_LIBRARY_PATH

Colocarei tambem o findfs, responsavel por encontrar a partição a partir de um LABEL.
# ldd /sbin/findfs
        linux-gate.so.1 =>  (0xb7789000)
        libblkid.so.1 => /lib/libblkid.so.1 (0xb7728000)
        libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xb75d9000)
        libuuid.so.1 => /lib/libuuid.so.1 (0xb75d3000)
        /lib/ld-linux.so.2 (0xb776d000)
# cp /sbin/findfs /root/initramfs/sbin/.
# cd /root/initramfs/lib
# cp -aL /lib/libblkid.so.1  .
# cp -aL /lib/libc.so.6  .
# cp -aL /lib/libuuid.so.1  .
# cp -aL /lib/ld-linux.so.2  .


Caso você deseje colocar algum outro binario no initrd precisa
executar o mesmo procedimento apontado acima. Alem das libs, alguns
binarios dependem de outros arquivos, como arquivos de configuração
etc. Não se esqueça que muitos binarios dependem de pacotes. Por
exemplo o vim depende do ncurses. Para descobrir os arquivos que um
binario tenta abrir durante seu startup - usarei o vim no exemplo -
execute o comando abaixo.

# LC_ALL=C
# strace -o vim-open-syscalls -e vim

Lembre-se de executar o comando abaixo em um tty, assim você está mais
proximo do que vai encontrar durante o boot. O arquivo
vim-open-syscalls vai conter todas as chamadas a open do vim, contento
os arquivos usados como parametros. Você precisa usar seu bom senso
aqui, nem tudo é extritamente necessario para o vim funcionar.

Para validar que o initrd esta OK, execute o comando abaixo.
# chroot /root/initramfs /bin/sh

Se o shell abrir está tudo OK. Você deve testar os otros binarios,
caso haja algum, também. Se você receber um "No such file or
directory" significa que alguma lib está faltando, impedindo o binario
de subir.

É bom colocar os modulos do kernel no initrd, para isso execute os
comandos abaixo.

# cd /root/initramfs
# tar vcO /lib/modules/$(uname -r)/kernel/drivers/ | tar vx


5 Crie o script init

Segue abaixo o script init que eu estou usando. Esse script deve ficar
na rais do initrd, no meu caso é /root/initramfs/init.

------------- INICIO DO init ---------------
#!/bin/busybox sh

rescue_shell() {
    echo "Something went wrong. Dropping you to a shell."
    exec /bin/sh
}

uuidlabel_root() {
    for cmd in $(cat /proc/cmdline) ; do
        case $cmd in
        root=*)
            dev=${cmd#root=}
            type=${dev%%=*}
            if [ $type = "LABEL" ] || [ $type = "UUID" ] ; then
                mount -o ro $(findfs "$dev") /mnt/root
            else
                mount -o ro ${dev} /mnt/root
            fi
            ;;
        esac
    done
}


# Mount the /proc and /sys filesystems.
mount -t proc none /proc
mount -t sysfs none /sys

# Do your stuff here.
echo "This script mounts rootfs and boots it up, nothing more!"

mount -t devtmpfs none /dev

uuidlabel_root || rescue_shell

# Clean up.
umount /proc
umount /sys
umount /dev

# Boot the real thing.
exec switch_root /mnt/root /sbin/init
------------- FIM DO init ---------------

De permição de execução para o init
# chmod +x /root/initramfs/init

Durante o processo de boot, o initrd é explodido no /, o falso /,
entao o script init é executado sob esse "mini-sistema". Ele é
reponsavel por encontrar o / real, monta-lo e então executar um
swich_root para o / real.

6 Configuração do kernel
NOTA: Se você ja usa um initrd então seu kernel já tem suporte e você pode pular essa sessão.

O suporte ao inird é dado pela opção CONFIG_BLK_DEV_INITRD. Execute o
comando abaixo no arquivo config do seu kernel para saber se ele tem
suporte ao initrd

# grep INITRD config-SEU_KERNEL

O config geralmente pode ser encontrado em /boot, com o nome
config-<SEU_KERNEL>. Se não estiver no /boot, procure no
/usr/src/linux por .config. Se mesmo assim não tiver procure por
/proc/config.gz.. Esse arquivo é um zipado do config mantido dentro do
/proc, provavelmente entao execute

# zgrep INITRD /proc/config.gz

Se você não encontrou em nenhum dos casos acima, a sua unica opção é
compilar o kernel novamente par ter certeza de que ele suporta o
initrd. A opção pode ser encontrada em

General Setup ------>
  Initial RAM filesystem and RAM disk ..

Aproveite e abilite as opções abaixo também. Assim você tem acesso ao
config pelo /proc/config.gz

  <*> Kernel .config support
   [*]   Enable access to .config through /proc/config.gz

7. Empacotando o initrd.

Execute o comando abaixo para empacotar o initrd, ja no diretorio
/boot, coloque o nome que prefirir, mas lembre que esse nome sera
usado no menu.lst do grub no passo seguinte.

# cd /root/initramfs
# find . -print0 | cpio --null -ov --format=newc | gzip -9 > /boot/gkos-initramfs.cpio.gz

8. No grub

ATENÇÃO: Não edite o bloco do grub que ja funciona! Em vez disso copie
e cole e edite a copia. Do contrario você pode acabar com uma unica
opção - que não funcina - na hora do boot.

Crie um novo bloco - no arquivo /boot/grub/menu.lst - contendo o
initrd. Veja como ficou o meu:

# gentoo 3.3.8 with initrd
title gentoo-3.3.8 initrd
root (hd0,0)
kernel /boot/gentoo-3.3.8 root=LABEL=gentoo-Root ro
initrd /boot/gkos-initramfs.cpio.gz

9. Reboot

Salve tudo, faça o double check padrão e reboot a maquina. Selecione a
nova opção no grub e cruse os dedos.

-*- Referencias -*-
http://en.gentoo-wiki.com/wiki/Initramfs
[1] https://dracut.wiki.kernel.org/index.php/Main_Page