Unified kernel image (Português)

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Uma imagem de kernel unificada (em inglês, unified kernel image – UKI) é um único executável que pode ser inicializado diretamente do firmware UEFI, ou automaticamente originado por gerenciador de boot com pouca ou nenhuma configuração.

Embora os próprios kernels suportados pelo Arch podem ser carregados pelo firmware UEFI, uma imagem unificada permite incorporar todos ou um subconjunto dos seguintes:

O executável resultante e, portanto, todos esses elementos podem ser facilmente assinado para uso com Secure Boot.

Nota: Em todo o artigo, esp denota o ponto de montagem da partição de sistema EFI.

Preparando uma imagem de kernel unificada

mkinitcpio

Pode-se testar o recurso executando como exemplo 

# mkdir -p esp/EFI/Linux
# mkinitcpio -p linux -- --uefi esp/EFI/Linux/test-systemd.efi

Isso produziria uma imagem do kernel para a predefinição linux.

Linha de comando do kernel

Primeiro, crie /etc/kernel/cmdline com seus parâmetros do kernel, tomando cuidado para remover entradas apontando para microcódigo e initramfs, por exemplo: 

/etc/kernel/cmdline
rw quiet bgrt_disable
Dica: O parâmetro bgrt_disable diz ao Linux para não exibir o logotipo OEM após carregar as tabelas ACPI.

Arquivo .preset

Em seguida, modifique /etc/mkinitcpio.d/linux.preset, ou a predefinição que você está usando, como segue, com o ponto de montagem apropriado da partição de sistema EFI :

  • Se o seu sistema requer microcódigo, adicione ALL_microcode=(/boot/*-ucode.img),
  • Adicione um parâmetro PRESET_uki= para cada item em PRESETS=,
  • Opcionalmente, anexe um parâmetro --splash a cada linha PRESET_options= para a qual você deseja adicionar uma imagem inicial.

Aqui está um exemplo funcional de linux.preset para o kernel linux e a tela inicial do Arch. 

/etc/mkinitcpio.d/linux.preset
# mkinitcpio preset file for the 'linux' package

ALL_config="/etc/mkinitcpio.conf"
ALL_kver="/boot/vmlinuz-linux"
ALL_microcode="/boot/*-ucode.img"

PRESETS=('default' 'fallback')

default_image="/boot/initramfs-linux.img"
default_uki="esp/EFI/Linux/archlinux-linux.efi"
default_options="--splash /usr/share/systemd/bootctl/splash-arch.bmp"

fallback_image="/boot/initramfs-linux-fallback.img"
fallback_uki="esp/EFI/Linux/archlinux-linux-fallback.efi"
fallback_options="-S autodetect"

Este segundo exemplo cria uma imagem padrão para linux e uma imagem fallback para linux-lts: 

/etc/mkinitcpio.d/linux.preset
ALL_config="/etc/mkinitcpio.conf"
ALL_microcode="/boot/*-ucode.img"

PRESETS=('default' 'fallback')

default_kver="/boot/vmlinuz-linux"
default_image="/boot/initramfs-linux.img"
default_uki="esp/EFI/Linux/archlinux-linux.efi"
default_options="--splash /usr/share/systemd/bootctl/splash-arch.bmp"

fallback_kver="/boot/vmlinuz-linux-lts"
fallback_image="/boot/initramfs-linux-lts-fallback.img"
fallback_uki="esp/EFI/Linux/archlinux-linux-lts-fallback.efi"
fallback_options="-S autodetect"
Dica:
  • Se a ESP estiver montada em /boot, certifique-se de que tenha espaço suficiente, pois mkinitcpio atualmente compila tanto o initramfs-*.img quanto o *.efi executáveis, dobrando assim o espaço usado (consulte [1]).
  • Se tudo o que você quer fazer é inicializar a partir das imagens de kernel unificadas, você pode EFI system partition (Português)#Pontos de montagem comuns

Finalmente, gere novamente o initramfs.

dracut

Veja dracut#Unified kernel image e dracut#Generate a new initramfs on kernel upgrade.

sbctl

Instale o pacote sbctl. Armazene a linha de comando do kernel em /etc/kernel/cmdline. Use o comando sbctl bundle com o parâmetro --save para criar um bundle e regerá-lo com um hook do pacman em momentos apropriados: 

# sbctl bundle --save esp/archlinux.efi

Para criar mais binários EFI para outros kernels e imagens initramfs, repita o comando acima com os parâmetros --kernel-img e --initramfs, veja sbctl(8) § EFI BINARY COMMANDS. Os binários EFI podem ser gerados novamente a qualquer momento com sbctl generate-bundles.

Manualmente

Coloque a linha de comando do kernel que você deseja usar em um arquivo e crie o arquivo de pacote usando objcopy(1).

Para microcódigo, primeiro concatene o arquivo de microcódigo e seu initrd, da seguinte forma: 

$ cat esp/fabricante_cpu-ucode.img esp/initramfs-linux.img > /tmp/combined_initrd.img

Ao construir a imagem unificada do kernel, passe /tmp/combined_initrd.img como o initrd. Este arquivo pode ser removido posteriormente. 

$ stub_line=$(objdump -h "/usr/lib/systemd/boot/efi/linuxx64.efi.stub" | tail -2 | head -1)
$ stub_size=0x$(echo "$stub_line" | awk '{print $3}')
$ stub_offs=0x$(echo "$stub_line" | awk '{print $4}')
$ osrel_offs=$((stub_size + stub_offs))
$ cmdline_offs=$((osrel_offs + $(stat -c%s "/usr/lib/os-release")))
$ splash_offs=$((cmdline_offs + $(stat -c%s "/etc/kernel/cmdline")))
$ linux_offs=$((splash_offs + $(stat -c%s "/usr/share/systemd/bootctl/splash-arch.bmp")))
$ initrd_offs=$((linux_offs + $(stat -c%s "arquivo-vmlinuz")))
$ objcopy \
    --add-section .osrel="/usr/lib/os-release" --change-section-vma .osrel=$(printf 0x%x $osrel_offs) \
    --add-section .cmdline="/etc/kernel/cmdline" \
    --change-section-vma .cmdline=$(printf 0x%x $cmdline_offs) \
    --add-section .splash="/usr/share/systemd/bootctl/splash-arch.bmp" \
    --change-section-vma .splash=$(printf 0x%x $splash_offs) \
    --add-section .linux="arquivo-vmlinuz" \
    --change-section-vma .linux=$(printf 0x%x $linux_offs) \
    --add-section .initrd="arquivo-initrd" \
    --change-section-vma .initrd=$(printf 0x%x $initrd_offs) \
    "/usr/lib/systemd/boot/efi/linuxx64.efi.stub" "linux.efi"

Os "offsets" são simplesmente calculados para que nenhuma seção se sobreponha, conforme recomendado em [2].

Depois de criar a imagem, copie-a para a partição do sistema EFI: 

# cp linux.efi esp/EFI/Linux/

Inicialização

systemd-boot

systemd-boot pesquisa em esp/EFI/Linux/ por imagens de kernel unificadas e não há necessidade de configuração adicional. Veja sd-boot(7) § FILES

rEFInd

rEFInd detectará automaticamente imagens de kernel unificadas na partição do sistema EFI e será capaz de carregá-las. Eles também podem ser especificados manualmente em refind.conf, por padrão localizado em: 

/boot/EFI/refind/refind.conf
menuentry Linux {
    loader esp/EFI/Linux/archlinux-linux.efi
}

Se a imagem estiver na raiz da ESP, o rEFInd requer apenas seu nome, como segue: loader archlinux-linux.efi. Lembre-se de que nenhum parâmetro do kernel de esp/EFI/refind_linux.conf será passado ao inicializar desta forma.

Diretamente do UEFI

efibootmgr pode ser usado para criar uma entrada de inicialização UEFI para o arquivo .efi: 

# efibootmgr --create --disk /dev/sdX --part número_da_partição --label "rótulo" --loader 'EFI\Linux\arquivo.efi' --unicode

Veja efibootmgr(8) para uma explicação das opções.

Nota: Se options estiver presente em uma entrada de inicialização e Secure Boot estiver desabilitado, o valor de options substituirá qualquer string .cmdline incorporado na imagem EFI especificada por efi ou linux (consulte #Preparando uma imagem de kernel unificada). Com o Secure Boot, no entanto, options (e quaisquer edições feitas na linha de comando do kernel na interface do gerenciador de boot) serão ignorados e apenas o .cmdline incorporado será usado.

Veja também