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   1 <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN"
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   5
   6 <head>
   7 <title>initramfs-tools - mini-DebConf Cambridge 2014</title>
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  39 <div id="header">
  40 </div>
  41 <div id="footer">
  42 <h1>mini-DebConf Cambridge 2014</h1>
  43 <h2>initramfs-tools</h2>
  44 </div>
  45
  46 </div>
  47
  48 <div class="presentation">
  49
  50 <div class="slide">
  51 <h1>initramfs-tools</h1>
  52 <object data="tux-debian.svg" width="35%" align="right"></object>
  53 <h3>Ben&nbsp;Hutchings</h3>
  54 </div>
  55
  56 <div class="slide">
  57   <h1>What is the initramfs for?</h1>
  58   <ul class="incremental">
  59     <li>
  60       Huge variety of disk drivers, net drivers and filesystems that
  61       may be needed to mount root
  62     </li>
  63     <li>
  64       Generic kernel shouldn't have all these built-in
  65     </li>
  66     <li>
  67       Root might also need RAID, LVM, dm-crypt, which generally need
  68       to be configured by userland
  69     </li>
  70     <li>
  71       Kernel needs a way to load modules and run scripts but
  72       it can't read them from the root filesystem
  73     </li>
  74     <li>
  75       Solution: boot loader provides a bundle of files
  76       (initramfs image) to the kernel
  77     </li>
  78   </ul>
  79 </div>
  80
  81 <div class="slide">
  82   <img src="yo-dawg.jpeg" width="90%" />
  83 </div>
  84
  85 <div class="slide">
  86   <h1>How the kernel uses an initramfs</h1>
  87   <ul class="incremental">
  88     <li>
  89       Kernel <em>always</em> mounts an initial root filesystem using
  90       either ramfs or tmpfs
  91     </li>
  92     <li>
  93       If the boot loader provides an initramfs image, kernel
  94       unpacks it into this filesystem, then runs <tt>/init</tt>
  95     </li>
  96     <li>
  97       The initramfs init system is then responsible for mounting
  98       the real root filesystem and running the real <tt>init</tt>
  99       <ul class="incremental">
 100         <li>
 101           Although it is not <em>required</em> to hand over at all
 102           - e.g. debian-installer
 103         </li>
 104       </ul>
 105     </li>
 106   </ul>
 107 </div>
 108
 109 <div class="slide">
 110   <h1>Overview</h1>
 111   <ul class="incremental">
 112     <li>
 113       Started in Ubuntu in 2005 and adopted in Debian later that year
 114     </li>
 115     <li>
 116       <tt>mkinitramfs</tt> builds an initramfs image using the
 117       included scripts, necessary kernel modules, udev, and utilities
 118       from klibc-utils or busybox
 119     </li>
 120     <li>
 121       Uses build-time and boot-time hook scripts for
 122       extensibility
 123       <ul>
 124         <li>Used by btrfs-tools, cryptsetup, lvm2, mdadm, etc.</li>
 125       </ul>
 126     </li>
 127     <li>
 128       Supports dependencies within each set of scripts
 129     </li>
 130   </ul>
 131 </div>
 132
 133 <div class="slide">
 134   <h1>The init system</h1>
 135   <ul class="incremental">
 136     <li>
 137       Mount <tt>devtmpfs</tt>, <tt>devpts</tt>, <tt>procfs</tt>,
 138       <tt>sysfs</tt>, <tt>tmpfs</tt> at <tt>/run</tt>
 139     </li>
 140     <li>
 141       Run <tt>init-top</tt> scripts - includes starting udev
 142     </li>
 143     <li>
 144       Load explicitly configured modules
 145     </li>
 146     <li>
 147       Run <tt>init-premount</tt> scripts
 148     </li>
 149     <li>
 150       Run <tt>local-top</tt> or <tt>nfs-top</tt> scripts
 151       - e.g. mdadm setup
 152     </li>
 153     <li>
 154       Run <tt>local-premount</tt> or <tt>nfs-premount</tt> scripts
 155       - e.g. btrfs scan, resume from disk
 156     </li>
 157     <li>
 158       Mount root filesystem
 159     </li>
 160   </ul>
 161 </div>
 162
 163 <div class="slide">
 164   <h1>Problems (1)</h1>
 165   <p>
 166     Root filesystem is not enough.  Depenency-based boot means
 167     there's no clean split between root and <tt>/usr</tt>.  So
 168     initramfs should mount it (implemented in 0.117).  However:
 169   </p>
 170   <ul class="incremental">
 171     <li>
 172       initscripts and mountall won't remount it read-write if it's
 173       already mounted read-only
 174       <ul class="incremental">
 175         <li>
 176           Current workaround: only do this for systemd
 177         </li>
 178       </ul>
 179     </li>
 180     <li>
 181       fsck will refuse to operate on <tt>/usr</tt> if already
 182       mounted
 183       <ul class="incremental">
 184         <li>
 185           So we need to fsck it from the initramfs
 186           <ul class="incremental">
 187             <li>
 188               But <tt>e2fsck</tt> complains if the superblock
 189               time is newer than system time, and system time
 190               may not be correct yet
 191               <ul class="incremental">
 192                 <li>
 193                   So we need to fix the system time in the
 194                   initramfs
 195                 </li>
 196               </ul>
 197             </li>
 198           </ul>
 199         </li>
 200       </ul>
 201     </li>
 202     <li>
 203       Selecting the right fsck to install is harder than
 204       it seemed
 205     </li>
 206   </ul>
 207 </div>
 208
 209 <div class="slide">
 210   <h1>Problems (2)</h1>
 211   <p class="incremental">
 212     Device discovery by kernel is asynchronous.  But that's
 213     why we have udev, right?
 214   </p>
 215   <p class="incremental">
 216     Unfortunately not everything needed for device setup is
 217     or can be in udev hooks (e.g. cryptsetup requires interaction)
 218   </p>
 219   <p class="incremental">
 220     Lots of hacks used (<tt>while ... do sleep... done</tt>,
 221     <tt>udevadm settle</tt> in too many places), and they still
 222     sometimes fail
 223     (<a href="https://bugs.debian.org/616689">#616689</a> and merged
 224     bugs)
 225   </p>
 226   <p class="incremental">
 227     Ubuntu has a somewhat better approach but we still haven't merged
 228     it back...
 229   </p>
 230   <p class="incremental">
 231     ...in fact, Debian and Ubuntu branches have been diverging for
 232     about 5 years
 233   </p>
 234 </div>
 235
 236 <div class="slide">
 237   <h1>Questions?</h1>
 238 </div>
 239
 240 <div class="slide">
 241   <h1>Credits</h1>
 242   <ul>
 243     <li>
 244       Linux 'Tux' logo &copy; Larry Ewing, Simon Budig.
 245       <!--
 246 Redistribution is free but has to include this notice.
 247       -->
 248       <ul>
 249         <li>Modified by Ben to add Debian open-ND logo</li>
 250       </ul>
 251     </li>
 252     <li>
 253       Debian open-ND logo &copy; Software in the Public Interest, Inc.
 254       <!--
 255 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
 256 a copy of this software and associated documentation files (the
 257 "Software"), to deal in the Software without restriction, including
 258 without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
 259 distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
 260 permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
 261 the following conditions:
 262
 263 The above copyright notice and this permission notice shall be
 264 included in all copies or substantial portions of the Software.
 265
 266 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
 267 EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
 268 MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
 269 NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
 270 LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
 271 OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
 272 WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
 273       -->
 274     </li>
 275     <li>
 276       Xzibit promotional photo &copy; Retna, used for purpose of parody
 277     </li>
 278   </ul>
 279 </div>
 280
 281 </body>
 282 </html>