Barium:UIRD

UIRD - Unified Init Ram Disk system

Код, описание, доки: https://github.com/neobht/uird Форум: https://forum.magos-linux.ru/c/uird/5

Это разновидность initrd, его задача собрать из слоёв aufs/overlayfs корневую файловую систему и передать загрузку /sbin/init (systemd) с этой корневой файловой системой. В основе реализации UIRD лежит набор скриптов инициализации dracut (модули base, kernel-modules), сценарий инициализации uird-init и библиотека функций к нему livekitlib (доработанный аналог liblinuxlive проекта Slax).

Основные отличия от реализаций initrd для модульных систем схожих проектов.

Отсутствие привязки к конкретному дистрибутиву
Отсутствие привязки к конкретным каталогам для поиска источников
Возможность подключения практически любых источников, которые можно смонтировать в linux
Поддержка различных сетевых протоколов для загрузки по сети

UIRD - сердце Бария.

Именно UIRD обеспечивает основные отличия бария от других дистрибутивов Росы собранных на аналогичной платформе.

Глоссарий:

 Источник - все что можно смонтировать в линукс в том числе по сети, в каталоге куда монтируется источник будет осуществляться поиск модулей (слоев)
 Слой - все что можно смонтировать в линукс, img, iso,также слоем может быть папка, но чаще всего это модуль.
 Модуль - squashfs архив, отличается от обычных архивов тем, что может быть смонтирован RO как блочное устройство.
 Бандл - bundle - промежуточная точка монтирования модуля. Модуль не может быть сразу смонтирован в aufs или overlayfs, эти файловые системы собираются из каталогов. 
 Модули монтируются в папки в /.memory/bundles/имя_модуля, а слоеная фс собирается из этих бандлов. 
 sysroot, rootfs - в случае UIRD это корневая фс линукс собранная в UIRD из слоев объединенных aufs или overlayfs. Именно с этой ФС продолжится загрузка на этапе после UIRD.

Создание rootfs - основная задача UIRD.

 Чистый режим - режим загрузки при котором изменения сделанные в системе не сохраняются после перезагрузки (как livecd)

Последовательность загрузки с описанием основных параметров

Общее количество параметров UIRD достаточно велико, но большая часть из них относится к дополнительному функционалу. Например конфигурационный файл для загрузки ОС Барий, точнее один из конфигов, выглядит так:

 uird.config=ROSA.ini
 uird.rootfs=zram::SIZE=85%
 uird.ro=*.xzm,*/patches
 uird.rw=
 uird.cp=*.cp
 uird.load=/base/,/modules/
 uird.noload=/saves,/homes
 uird.from=/ROSA-SYSTEM::MNT_OPTS=ro+noexec,/ROSA-DATA
 uird.find_params=-maxdepth_3
 uird.mode=clean
 uird.changes=/ROSA-DATA/saves/toxzm.cfg
 uird.syscp=/livekitlib::/usr/lib/rosa-rw/scripts
 uird.shutdown
 uird.preinit
 uird.union=overlay

И даже здесь не все параметры необходимы. Треть можно убрать и система все равно загрузится.

Основной сценарий работы UIRD - /uird-init, в нем последовательно выполняются функции из файла /livekitlib, чтобы в итоге получить rootfs и передать загрузку целевой системе. Если оставить только основные моменты процесс выглядит так:

предварительные действия dracut

запуск uird-init

разбор конфига и параметров cmdline (конфиг либо дефолтный либо устанавливается параметром uird.base.cfg=Rosa-ovl, выбор только из встроенных при сборке конфигов)

поиск и подключение источников определенных в uird.from=/ROSA-SYSTEM::MNT_OPTS=ro+noexec,/ROSA-DATA

конкретно эта строка будет обработана так:

 - поиск в корне доступных носителей /ROSA-SYSTEM
 - если найдено, носитель монтируется в /.memory/data/from/0  с параметрами ro,noexec
 - папка /ROSA-SYSTEM биндится в /.memory/layer-base/0 - это и есть первый источник
 - поиск в /.memory/data/from/*/ и в корне доступных носителей - /ROSA-DATA
 - когда найдена, если нужно монтировать создается /.memory/data/from/1, если папка в /.memory/data/from/0 то используется оттуда
 - папка /ROSA-SYSTEM биндится в /.memory/layer-base/1 - это второй источник

поиск модулей и создание бандлов, за это отвечают параметры:

 uird.load=/base/,/modules/
 uird.noload=/saves,/homes

и

 uird.ro=*.xzm,*/patches
 uird.rw=
 uird.cp=*.cp

параметрам передаются списки фильтров по которым отсеиваются не подходящие файлы и каталоги. Конкретно эти фильтры можно описать так:

 Найти файлы и папки в полном имени которых встречается "/base/" или "/modules"
 При этом в именах не должно встречаться '/saves' или '/homes' (чтобы случайно не подключить модули лежащие например в домашней папке)
 Также имя должно удовлетворять любому из фильтров описанных в uird.ro=*.xzm,*/patches, uird.rw=, uird.cp=*.cp.

для всего найденного создаются бандлы.

поиск и инициализация источника который будет верхним слоем слоеной фс. То есть где будут изменения сделанные в системе. Управляется параметрами:

uird.mode, uird.changes. Это может быть папка в одном из источников, раздел, папка на разделе, файл образ форматированный ext/2/3/4, btrfs с расширением .img в том числе по сети. Для включения сохранений таким способом параметры должны быть приведены к такому виду:

 uird.mode=changes
 uird.changes=/куда/писать

В нашем конфиге:

 uird.mode=clean
 uird.changes=/ROSA-DATA/saves/toxzm.cfg

clean здесь означает "Чистый режим", то есть верхним слоем aufs будет папка в tmpfs и изменения при перезагрузке сохраняться не будут, значение же параметра uird.changes будет использовано только когда мы изменим значение uird.mode на toxzm через cmdline ядра.

сборка слоеной фс - /sysroot, из бандлов подходящих под фильтр uird.ro=*.xzm,*/patches (в нашем случае это модули и каталоги c именем patches) и каталога для записи изменений в верхнем слое.

копирование в /sysroot бандлов подходящих под фильтр uird.cp=*.cp ( по умолчанию в Барии таких нет)

поиск в источниках и обработка системного конфигурационного файла описанного параметром uird.config=ROSA.ini

завершение uird-init корневой ФС становится /sysroot, загрузка передается /sbin/init целевой системы.