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mkimg, a utility for making disk images from raw partition contents

FreeBSD 11.0-CURRENTのベースシステムに新しくmkimg(1)というコマンドが追加されました。これはディスクイメージを作成するためのコマンドで、従来であればdd(1)、gpart(8)、mdconfig(8)、newfs(8)などを使って作成していたディスクイメージをmkimg(1)コマンドのみで実現できるというものです。もともとJuniper Networksで使われていたコマンドですが、今回FreeBSDの一般コマンドとしてマージされました。

UFSファイルシステムイメージを作成するコマンドとしてmakefs(8)がベースシステムには含まれています。典型的にはこのmakefs(8)とmkimg(1)を組み合わせて実行することでディスクイメージを作成します。

たとえば、まず次のようにmakefs(8)コマンドでファイルシステムイメージを作ります。このコマンドで1GBのファイルシステムイメージファイルができあがります。対象のディレクトリにFreeBSDの成果物を展開しておけばブートして利用できるファイルシステムになります。ここでは動作のチェックだけしたいので簡単に1つのファイルが存在するディレクトリを用意してファイルシステムを作成しています。

# find dir        ← ファイルシステムに展開するコンテンツ
dir
dir/test        ↓ 1GBのファイルシステムイメージを作成
# makefs -s 1g ufs_image.disk dir
Calculated size of `ufs_image.disk': 1073741824 bytes, 3 inodes
Extent size set to 8192
density reduced from 357913942 to 906582
ufs_image.disk: 1024.0MB (2097152 sectors) block size 8192, fragment size 1024
    using 19 cylinder groups of 55.31MB, 7080 blks, 64 inodes.
super-block backups (for fsck -b #) at:
      32,  113312,  226592,  339872,  453152,  566432,  679712,  792992,
  906272, 1019552, 1132832, 1246112, 1359392, 1472672, 1585952, 1699232,
 1812512, 1925792, 2039072,
Populating `ufs_image.disk'
Image `ufs_image.disk' complete
# ls -lh ufs_image.disk    ↓ サイズを確認すると1GBになっている
-rw-r--r--  1 root  wheel   1.0G May 26 06:11 ufs_image.disk
# du -sh ufs_image.disk
1.0G    ufs_image.disk
# file ufs_image.disk    ↓ UFSイメージであることも確認
ufs_image.disk: Unix Fast File system [v1] (little-endian), last mounted on , last written at Mon May 26 06:11:49 2014, clean flag 1, number of blocks 1048576, number of data blocks 1048103, number of cylinder groups 19, block size 8192, fragment size 1024, minimum percentage of free blocks 8, rotational delay 0ms, disk rotational speed 60rps, TIME optimization
#

次にmkimg(1)コマンドを実行してディスクイメージを作成します。指定できるパーティショニングスキーマはgpart(8)で指定できるものと同じです。ここではGPTを指定して典型的なディスクイメージを作成しています。1つめのパーティションはブートコード専用の領域、2つめがファイルシステムの領域で、3つめがスワップ領域です。

# mkimg -s gpt -b /boot/pmbr -p freebsd-boot:=/boot/gptboot -p freebsd-ufs:=ufs_image.disk -p freebsd-swap::1G -o disk_image.disk
# ls -lh disk_image.disk    ↓ 2GBのファイルが生成されている    
-rw-r--r--  1 root  wheel   2.0G May 26 06:13 disk_image.disk
# du -sh disk_image.disk    ↓ 実際には1MBのスパースファイル
1.0M    disk_image.disk
# file disk_image.disk        ↓ ブート可能なディスクイメージ
disk_image.disk: x86 boot sector; partition 1: ID=0xee, starthead 0, startsector 1, 4194341 sectors, code offset 0x31
#

作成したディスクイメージをmdconfig(8)コマンドを使ってデバイスファイルとして認識させてみると、GPTでパーティショニングされたディスクとして認識されることを確認できます。マウントして中身をチェックすると、makefs(8)でファイルシステムイメージを作成する際に取り込んだファイルが含まれていることを確認できます。

# mdconfig -a -t vnode -f disk_image.disk
md0
# ls -lh /dev/ | grep md0
crw-r-----  1 root  operator   0x71 May 26 06:14 md0
crw-r-----  1 root  operator   0x72 May 26 06:14 md0p1
crw-r-----  1 root  operator   0x73 May 26 06:14 md0p2
crw-r-----  1 root  operator   0x74 May 26 06:14 md0p3
# gpart show md0
=>      3  4194336  md0  GPT  (2.0G)
        3       32    1  freebsd-boot  (16K)
       35  2097152    2  freebsd-ufs  (1.0G)
  2097187  2097152    3  freebsd-swap  (1.0G)

# mount /dev/md0p2 /mnt
# find /mnt
/mnt
/mnt/test
#

FreeBSDプロジェクトではこのところシステムのビルドを継続的に実施して品質改善などに努める取り組みを続けています。Jenkinsへの対応やテストスィートの導入などはこうした継続的なビルド作業を実現する取り組みの一環です。特にJuniper Networksにおいてこうした要望が強く、今回導入されたコマンドもJuniper Networksから提供されたものです。

継続的にシステムをビルドしテスト結果を報告することは、どのコミットによってシステムが不安定になったのか、どのコミットで互換性が失われたのかを確認することに繋がります。こうした取り組みを継続することでカーネルとベースシステムの品質を常に高い状態に維持することができます。

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