USB接続型ストレージをルートデバイスに

できるかな？ …　成功！ †

• 概要
  USB接続した外部ストレージをルートデバイスとして起動する。
  
  
• 利点
  様々なディストリビューション等を、USBストレージ上で手軽に試行することができる。
  
  
• 実験構成
  以下の物でUSBストレージを構成して、起動実験を試みた。
  
  • BUFFALO社MCR-CF-LT/U2
    USB2.0&USB1.1対応カードリーダー/ライター スタンドレスタイプ コンパクトフラッシュ専用
    
    
  • HGST社MicroDrive
    
    

• これらもルートデバイスにすることが可能と思われる。
  
  • USB接続型HDD
  • USBメモリスティック

カーネルの準備 †

• ramdisk.gzの作成
  initrd用のRAM　DISKを作成します。
  

  landisk:/share/src/kernel# dd if=/dev/zero of=ramdisk bs=1024 count=2048
  landisk:/share/src/kernel# mke2fs ramdisk
  landisk:/share/src/kernel# mount -o loop ramdisk /mnt
  

  /mnt にinitrdの起動システムを構築します。
  /mnt/bin下のコマンドは全てbusyboxを使用しました。
  

  landisk:/share/src/kernel# find /mnt
  /mnt
  /mnt/lost+found
  /mnt/bin
  /mnt/bin/cp
  /mnt/bin/ln
  /mnt/bin/ls
  /mnt/bin/mv
  /mnt/bin/rm
  /mnt/bin/sh
  /mnt/bin/ash
  /mnt/bin/cat
  /mnt/bin/env
  /mnt/bin/pwd
  /mnt/bin/sed
  /mnt/bin/yes
  /mnt/bin/echo
  /mnt/bin/expr
  /mnt/bin/test
  /mnt/bin/chgrp
  /mnt/bin/chmod
  /mnt/bin/chown
  /mnt/bin/lsmod
  /mnt/bin/mkdir
  /mnt/bin/mknod
  /mnt/bin/mount
  /mnt/bin/rmmod
  /mnt/bin/sleep
  /mnt/bin/touch
  /mnt/bin/modprobe
  /mnt/bin/insmod
  /mnt/bin/umount
  /mnt/bin/busybox
  /mnt/busybox.config
  /mnt/dev
  /mnt/dev/console
  /mnt/dev/hda
  /mnt/dev/hda1
  /mnt/dev/hda2
  /mnt/dev/hda3
  /mnt/dev/hda4
  /mnt/dev/hda5
  /mnt/dev/hdb
  /mnt/dev/hdb1
  /mnt/dev/hdb2
  /mnt/dev/hdb3
  /mnt/dev/hdb4
  /mnt/dev/hdb5
  /mnt/dev/sda
  /mnt/dev/sda1
  /mnt/dev/sda2
  /mnt/dev/sda3
  /mnt/dev/sda4
  /mnt/dev/sda5
  /mnt/dev/sdb
  /mnt/dev/sdb1
  /mnt/dev/sdb2
  /mnt/dev/sdb3
  /mnt/dev/sdb4
  /mnt/dev/sdb5
  /mnt/dev/ttySC0
  /mnt/dev/ttySC1
  /mnt/lib
  /mnt/lib/modules
  /mnt/lib/modules/ehci-hcd.ko
  /mnt/lib/modules/ohci-hcd.ko
  /mnt/lib/modules/usb-storage.ko
  /mnt/lib/modules/usbcore.ko
  /mnt/linuxrc
  /mnt/proc
  

  /linuxrc はこの様な物を準備しました。
  usb-storage.koをinsmodしてから、デバイスが認識されるまで、sleepで待たせています。
  これを行わないと、すぐさまマウントシーケンスに突入してしまい、ハングアップします。
  USB1.1のデバイスを接続する場合は、もう少し待ったほうが良いかもしれません。
  
  補足:赤文字の部分は FireWireのデバイスからLinuxをブート を参考にした。
  SCSIバス（エミュレーション）のスキャンを行っているらしい。
  成功する時と失敗する時があって、なんか不安定なんだよな〜!
  

  #!/bin/sh
  
  export PATH=/bin
  mount -nt proc none /proc
  
  insmod /lib/modules/usbcore.ko
  sleep 2
  
  insmod /lib/modules/ehci-hcd.ko
  sleep 2
  
  insmod /lib/modules/ohci-hcd.ko
  sleep 2
  
  insmod /lib/modules/usb-storage.ko
  sleep 10
  
  echo "scsi add-single-device 0 0 0" > /proc/scsi/scsi
  echo "scsi add-single-device 1 0 0" > /proc/scsi/scsi
  echo "scsi add-single-device 2 0 0" > /proc/scsi/scsi
  sleep 5
  
  #echo "0x303" > proc/sys/kernel/real-root-dev
  
  umount proc
  
  exit 0
  

  圧縮します。
  

  landisk:/share/src/kernel# umount /mnt
  landisk:/share/src/kernel# gzip -9 ramdisk
  

• カーネルパラメータ….config
  initrd関連のオプションをイネーブルにします。
  

  Device Drivers  --->
      Block devices  --->
          <*> RAM disk support
          (16)  Default number of RAM disks
          (4096) Default RAM disk size (kbytes)
          [*]   Initial RAM disk (initrd) support
          ()  Initramfs source file(s)
  SH initrd options  --->
      [*] Embed root filesystem ramdisk into the kernel (NEW)
      (ramdisk.gz) Filename of gziped ramdisk image (NEW)
  

  なお、先ほど作成した ramdisk.gzを、zImageへ組み込みます。
  下記の場所へコピーして、ビルドを行います。
  

  linux-2.6.12/arch/sh/ramdisk/ramdisk.gz
  

ルートファイルシステムの準備 †

• USBストレージにアクセスするには？
  • hotplugのインストール

    landisk:~# apt-get install hotplug
    

  • あとは挿すだけ。
    

    landisk:~# dmesg
    usb 3-2: new high speed USB device using ehci_hcd and address 3
    Initializing USB Mass Storage driver...
    scsi0 : SCSI emulation for USB Mass Storage devices
    usb-storage: device found at 3
    usb-storage: waiting for device to settle before scanning
    usbcore: registered new driver usb-storage
    USB Mass Storage support registered.
      Vendor: BUFFALO   Model: MCR   HS-CF       Rev: 1.95
      Type:   Direct-Access                      ANSI SCSI revision: 00
    SCSI device sda: 3999744 512-byte hdwr sectors (2048 MB)
    sda: Write Protect is off
    sda: Mode Sense: 03 00 00 00
    sda: assuming drive cache: write through
    SCSI device sda: 3999744 512-byte hdwr sectors (2048 MB)
    sda: Write Protect is off
    sda: Mode Sense: 03 00 00 00
    sda: assuming drive cache: write through
     sda: sda1
    Attached scsi removable disk sda at scsi0, channel 0, id 0, lun 0
    usb-storage: device scan complete
    

    /proc/partitionsによるとsda(SCSI)デバイスとして認識されています。
    

    landisk:~# cat /proc/partitions 
    major minor  #blocks  name
    
       3     0  156290904 hda
       3     1    8193118 hda1
       3     2     265072 hda2
       3     3   40965750 hda3
       3     4  106864380 hda4
       8     0    1999872 sda
       8     1    1999840 sda1
    

• パーティション設定
  この様な感じでパーティション分割した。
  

  landisk:~# fdisk /dev/sda
  
  Command (m for help): p
  
  Disk /dev/sda: 2047 MB, 2047868928 bytes
  64 heads, 63 sectors/track, 992 cylinders
  Units = cylinders of 4032 * 512 = 2064384 bytes
  
     Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
  /dev/sda1               1          40       80608+  83  Linux
  /dev/sda2              41          95      110880   82  Linux swap / Solaris
  /dev/sda3              96         992     1808352   83  Linux
  
  Command (m for help): 
  

• ファイルシステムのフォーマット
  
  • /dev/sda1 ext2
  • /dev/sda2 swap
  • /dev/sda3 reiserfs とする。
    

    landisk:~# mke2fs -c  /dev/sda1
    landisk:~# mkswap     /dev/sda2
    landisk:~# mkreiserfs /dev/sda3
    

• debian26の導入
  
  • mount

    landisk:~# mount -t reiserfs /dev/sda3 /mnt
    

  • あとは/mnt/下へ、通常通りdebian26環境を構築
    唯一の変更点は/etc/fstabかな！
    

    # UNCONFIGURED FSTAB FOR BASE SYSTEM
    /dev/sda3     /            reiserfs    defaults        0 1
    proc          /proc        proc    defaults        0 0
    /dev/sda2     swap         swap    defaults        0 0
    

  • umount
    umountしておきましょう。
    

    landisk:~# mount -t reiserfs /dev/sda3 /mnt
    

起動 †

• kernelsw.conf
  以下のkernelsw.confを使用して、kernelsw(26).plでブートします。
  ミソはappendにrootデバイスのメジャー／マイナー番号を16進数で指定することです。
  LinuxSHのバグ？なのかな！！
  

  linear
  boot=/dev/sda
  disk=/dev/sda
  bios=0x80
  timeout=50
  default=linux
  image=/boot/zImage-usbstorage
          label=linux
          root=/dev/hda3
  append="mem=64M console=ttySC1,9600 root=803"
  

• 立ち上がり後の確認
  /dev/sda3がルートデバイスとしてマウントされている。
  

  landisk:~# df
  Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
  /dev/sda3              1808260    121964   1686296   7% /
  tmpfs                    31176         0     31176   0% /dev/shm
  

• ご参考まで
  本実験で実際に使用したカーネルなど…
  http://eggplant.ddo.jp/www/download/kernel26/boot_at_usbstorage/