                             Einfu:hrung in NanoBSD

  Daniel Gerzo

   Copyright (c) 2006 The FreeBSD Documentation Project

   FreeBSD ist ein eingetragenes Warenzeichen der FreeBSD Foundation.

   Viele Produktbezeichnungen von Herstellern und Verka:ufern sind
   Warenzeichen. Soweit dem FreeBSD Project das Warenzeichen bekannt ist,
   werden die in diesem Dokument vorkommenden Bezeichnungen mit dem Symbol
   "(TM)" oder dem Symbol "(R)" gekennzeichnet.

   Zuletzt bearbeitet am 2013-11-13 07:52:45 +0000 von Hiroki Sato.
   Zusammenfassung

   Dieses Dokument stellt Informationen zu den NanoBSD Werkzeugen bereit, die
   dazu verwendet werden ko:nnen ein FreeBSD Abbild fu:r eingebettete Systeme
   zu erstellen, welche auf eine Compact Flash Karte passen (oder andere
   Massenspeicher).

   U:bersetzt von Bjo:rn Heidotting.

   [ einzelne Abschnitte / komplettes Dokument ]

     ----------------------------------------------------------------------

   Inhaltsverzeichnis

   1. Einfu:hrung in NanoBSD

   2. NanoBSD Anleitung

   Stichwortverzeichnis

1. Einfu:hrung in NanoBSD

   NanoBSD ist ein Werkzeug welches derzeit von Poul-Henning Kamp entwickelt
   wird. Es erstellt ein FreeBSD Systemabbild fu:r eingebettete Systeme, die
   auf eine Compact Flash Karte passen (oder andere Massenspeicher).

   Es kann dazu benutzt werden um spezialisierte Installationsabbilder zu
   bauen, entworfen fu:r die einfache Installation und Wartung von Systemen
   die als "Computer Appliances" bekannt sind. Computer Appliances haben ihre
   Hard- und Software fest verbaut, dass bedeutet alle Anwendungen sind
   vorinstalliert. Die Appliance wird an ein bestehendes Netzwerk
   angeschlossen und kann mit der Arbeit (fast) sofort beginnen.

   Zu den Eigenschaften von NanoBSD geho:ren:

     * Ports und Pakete funktionieren wie in FreeBSD - Jede einzelne
       Anwendung kann auf dem NanoBSD Abbild installiert und benutzt werden,
       auf die gleiche Weise wie Sie es aus FreeBSD gewohnt sind.

     * Keine fehlende Funktionalita:t - Wenn es mo:glich ist, etwas mit
       FreeBSD zu tun, ist es auch mo:glich, die gleiche Sache mit NanoBSD zu
       tun, es sei denn, eine oder mehrere Funktionen wurden ausdru:cklich
       vor dem Bau des NanoBSD Abbilds entfernt.

     * Zur Laufzeit ist alles read-only - Es ist sicher den Stromstecker zu
       ziehen. Es besteht dann keine Notwendigkeit, einen fsck(8) nach einem
       nicht ordnungsgema:ssem Herunterfahren des Systems auszufu:hren.

     * Einfach zu bauen und anzupassen - Unter Verwendung von nur einem
       Shell-Skript und einer Konfigurationsdatei ist es mo:glich, ein
       reduziertes und angepasstes Abbild zu bauen, welches jegliche Reihe
       von Anforderungen erfu:llt.

2. NanoBSD Anleitung

  2.1. Das Design von NanoBSD

   Sobald das Abbild auf dem Medium verfu:gbar ist, kann NanoBSD gebootet
   werden. Der Massenspeicher ist standardma:ssig in drei Teile unterteilt:

     * Zwei Abbild Partitionen: code#1 und code#2.

     * Die Partition der Konfigurationsdatei, welche zur Laufzeit unter dem
       /cfg Verzeichnis gemountet werden kann.

   Diese Partitionen sind im Allgemeinen read-only.

   Die /etc und /var Verzeichnisse sind md(4) (malloc) Speicher.

   Die Partition der Konfigurationsdatei besteht unter dem /cfg Verzeichnis.
   Sie entha:lt Dateien fu:r das /etc Verzeichnis und wird direkt nach dem
   Botten read-only eingehangen, weshalb es erforderlich ist gea:nderte
   Dateien von /etc zuru:ck nach /cfg zu kopieren falls die A:nderungen nach
   einem Neustart bestehen bleiben sollen.

   Beispiel 1. Dauerhafte A:nderungen in /etc/resolv.conf vornehmen

 # vi /etc/resolv.conf
 [...]
 # mount /cfg
 # cp /etc/resolv.conf /cfg
 # umount /cfg

  Anmerkung:

   Die /cfg Partition sollte nur wa:hrend des Bootvorgangs und zu A:nderungen
   an den Konfigurationsdateien gemountet werden.

   Die /cfg Partition jederzeit gemountet zu haben ist keine gute Idee,
   besonders wenn das NanoBSD System auf einem Massenspeicher betrieben wird,
   der eventuell druch eine grosse Anzahl von Schreiboperationen nachteilig
   beeintra:chtigt wird (z. B. wenn der Dateisystem-Syncer den Speicher mit
   Daten u:berflutet).

  2.2. Ein NanoBSD Abbild erstellen

   Ein NanoBSD Abbild wird u:ber ein einfaches nanobsd.sh Shell-Skript
   gebaut, das sich unter /usr/src/tools/tools/nanobsd befindet. Das Skript
   erstellt ein Abbild, welches dann mittels dd(1) auf einen Massenspeicher
   kopiert werden kann.

   Die folgenden Kommandos sind notwendig um ein NanoBSD Abbild zu erstellen:

 # cd /usr/src/tools/tools/nanobsd 1
 # sh nanobsd.sh 2
 # cd /usr/obj/nanobsd.full 3
 # dd if=_.disk.full of=/dev/da0 bs=64k 4

   1   Wechsel in das Basisverzeichnis des NanoBSD Skripts.          
   2   Den Bauprozess starten.                                       
   3   Wechsel in das Verzeichnis, in dem das gebaute Abbild liegt.  
   4   NanoBSD auf einem Massenspeicher installieren.                

  2.3. Ein NanoBSD Abbild anpassen

   Dies ist wahrscheinlich das wichtigste und interessanteste Merkmal von
   NanoBSD. Hierbei werden Sie auch die meiste Zeit mit der Entwicklung von
   NanoBSD verbringen.

   Der Aufruf des folgenden Kommandos wird nanobsd.sh dazu zwingen, seine
   Konfiguration aus myconf.nano aus dem aktuellen Verzeichnis zu lesen:

 # sh nanobsd.sh -c myconf.nano

   Die Anpassung wird auf zwei Arten geschehen:

     * Konfigurations-Optionen

     * Benutzerdefinierte Funktionen

    2.3.1. Konfigurations-Optionen

   Durch Konfigurationseinstellungen ist es mo:glich Optionen zu u:bergeben,
   die sowohl die buildworld und installworld Phasen des NanoBSD Bauprozesses
   betreffen, sowie interne Optionen, die den Haupt-Bauprozess von NanoBSD
   beeinflussen. Durch diese Optionen ist es mo:glich, das System so zu
   reduzieren, dass es mit wenig Platz, etwa 64 MB auskommt. Sie ko:nnen die
   Konfigurationsdateien dazu nutzten FreeBSD noch weiter zu trimmen, bis es
   nur noch aus dem Kernel und zwei oder drei Dateien im Userland besteht.

   Die Konfigurationsdatei besteht aus Konfigurations-Optionen, welche die
   Standardwerte u:berschreiben.

     * NANO_NAME - Name des Build (wird verwendet, um die workdir Namen zu
       konstruieren).

     * NANO_SRC - Pfad zum Quelltextverzeichnis, das fu:r den Bau des Abbilds
       verwendet wird.

     * NANO_KERNEL - Name der Kernelkonfigurationsdatei, die fu:r den Bau des
       Kernels verwendet wird.

     * CONF_BUILD - Optionen fu:r die buildworld Phase des Bauprozesses.

     * CONF_INSTALL - Optionen fu:r die installworld Phase des Bauprozesses.

     * CONF_WORLD - Optionen fu:r die buildworld und installworld Phasen des
       Bauprozesses.

     * FlashDevice - Definiert den zu benutzenden Medientyp. U:berpru:fen Sie
       die Datei FlashDevice.sub fu:r weitere Informationen.

    2.3.2. Benutzerdefinierte Funktionen

   Mit Hilfe von Shell-Funktionen in der Konfigurationsdatei besteht die
   Mo:glichkeit zur Feinabstimmung von NanoBSD. Das folgende Beispiel
   illustriert das Grundmodell von benutzerdefinierten Funktionen:

 cust_foo () (
         echo "bar=baz" > \
                 ${NANO_WORLDDIR}/etc/foo
 )
 customize_cmd cust_foo

   Ein besseres Beispiel fu:r eine Anpassung ist folgende, welche die
   Standardgro:sse des /etc Verzeichnisses von 5 MB auf 30 MB a:ndert:

 cust_etc_size () (
         cd ${NANO_WORLDDIR}/conf
         echo 30000 > default/etc/md_size
 )
 customize_cmd cust_etc_size

   Es gibt ein paar vordefinierte Standardfunktionen die Sie nutzen ko:nnen:

     * cust_comconsole - Deaktiviert getty(8) auf den VGA Gera:ten (den
       /dev/ttyv* Gera:tedateien) und ermo:glicht die Nutzung der seriellen
       Schnittstelle COM1 als Systemkonsole.

     * cust_allow_ssh_root - Erlaubt es root sich u:ber sshd(8) anzumelden.

     * cust_install_files - Installiert Dateien aus dem nanobsd/Files
       Verzeichnis, das einige nu:tzliche Skripte fu:r die Systemverwaltung
       entha:lt.

    2.3.3. Pakete hinzufu:gen

   Durch benutzerdefinierte Funktionen ko:nnen Pakete zum NanoBSD Abbild
   hinzugefu:gt werden. Die nachfolgende Funktion installiert alle Pakete aus
   /usr/src/tools/tools/nanobsd/packages:

 install_packages () (
 mkdir -p ${NANO_WORLDDIR}/packages
 cp /usr/src/tools/tools/nanobsd/packages/* ${NANO_WORLDDIR}/packages
 chroot ${NANO_WORLDDIR} sh -c 'cd packages; pkg_add -v *;cd ..;'
 rm -rf ${NANO_WORLDDIR}/packages
 )
 customize_cmd install_packages

    2.3.4. Beispiel einer Konfigurationsdatei

   Ein komplettes Beispiel fu:r eine Konfigurationsdatei zum Erstellen eines
   benutzerdefinierten NanoBSD Abbilds ko:nnte folgende sein:

 NANO_NAME=custom
 NANO_SRC=/usr/src
 NANO_KERNEL=MYKERNEL
 NANO_IMAGES=2

 CONF_BUILD='
 NO_KLDLOAD=YES
 NO_NETGRAPH=YES
 NO_PAM=YES
 '

 CONF_INSTALL='
 NO_ACPI=YES
 NO_BLUETOOTH=YES
 NO_CVS=YES
 NO_FORTRAN=YES
 NO_HTML=YES
 NO_LPR=YES
 NO_MAN=YES
 NO_SENDMAIL=YES
 NO_SHAREDOCS=YES
 NO_EXAMPLES=YES
 NO_INSTALLLIB=YES
 NO_CALENDAR=YES
 NO_MISC=YES
 NO_SHARE=YES
 '

 CONF_WORLD='
 NO_BIND=YES
 NO_MODULES=YES
 NO_KERBEROS=YES
 NO_GAMES=YES
 NO_RESCUE=YES
 NO_LOCALES=YES
 NO_SYSCONS=YES
 NO_INFO=YES
 '

 FlashDevice SanDisk 1G

 cust_nobeastie() (
         touch ${NANO_WORLDDIR}/boot/loader.conf
         echo "beastie_disable=\"YES\"" >> ${NANO_WORLDDIR}/boot/loader.conf
 )

 customize_cmd cust_comconsole
 customize_cmd cust_install_files
 customize_cmd cust_allow_ssh_root
 customize_cmd cust_nobeastie

  2.4. NanoBSD aktualisieren

   The Update-Prozess von NanoBSD ist relativ einfach:

    1. Erstellen Sie ein neues NanoBSD Abbild.

    2. Laden Sie das neue Abbild in eine unbenutzte Partition eines laufenden
       NanoBSD Systems.

       Der wichtigste Unterschied dieses Schrittes zur ersten NanoBSD
       Installation besteht darin, das jetzt anstatt der Datei _.disk.full
       (entha:lt ein Abbild der gesamten Platte) die Datei _.disk.image
       (entha:lt ein Abbild einer einzelnen System-Partition) installiert
       wird.

    3. Neustart, um das System von der neu installierten Partition zu
       starten.

    4. Wenn alles gut geht, ist die Aktualisierung abgeschlossen.

    5. Wenn etwas schief la:uft, starten Sie wieder in die vorherige
       Partition (die das alte, funktionierende Abbild entha:lt) um die
       System-Funktionalita:t so schnell wie mo:glich wieder herzustellen.
       Beheben Sie alle Probleme des neu gebauten Abbilds, und wiederholen
       Sie den Vorgang.

   Um das neue Abbild auf das laufende NanoBSD System zu installieren, ist es
   mo:glich, entweder das updatep1 oder updatep2 Skript im /root Verzeichnis
   zu verwenden, je nachdem, von welcher Partition das aktuelle System
   la:uft.

   In Abha:ngigkeit davon welche Dienste der Host, der das NanoBSD Abbild
   anbietet, und welche Art von Transfer bevorzugt wird, bestehen eine von
   drei zu pru:fenden Mo:glichkeiten:

    2.4.1. Verwendung von ftp(1)

   Wenn die U:bertragungsgeschwindigkeit an erster Stelle steht, verwenden
   Sie dieses Beispiel:

 # ftp myhost
 get _.disk.image "| sh updatep1"

    2.4.2. Verwendung von ssh(1)

   Wenn eine sichere U:bertragung bevorzugt wird, sollten Sie die Verwendung
   dieses Beispiels in Betracht ziehen:

 # ssh myhost cat _.disk.image.gz | zcat | sh updatep1

    2.4.3. Verwendung von nc(1)

   Verwenden Sie dieses Beispiel, wenn auf dem Remote-Host kein ftpd(8) oder
   sshd(8) Dienst la:uft:

    1. Zuna:chst o:ffnen Sie eine TCP-Listener auf dem Host der das Abbild
       bereitstellt und zum Client sendet:

 myhost# nc -l 2222 < _.disk.image

  Anmerkung:

       Stellen Sie sicher das der benutzte Port nicht blockiert wird, um
       eingehende Verbindungen, vom NanoBSD Host durch die Firewall, zu
       ermo:glichen.

    2. Verbinden Sie sich zum Host der das Abbild bereitstellt und fu:hren
       Sie das updatep1 Skript aus:

 # nc myhost 2222 | sh updatep1

Stichwortverzeichnis

  N

   NanoBSD, Einfu:hrung in NanoBSD
