Ubuntu Manpage: systemd-boot, sd-boot - Ein einfacher UEFI-Systemstartverwalter

BEZEICHNUNG

       systemd-boot, sd-boot - Ein einfacher UEFI-Systemstartverwalter

BESCHREIBUNG

systemd-boot (kurz sd-boot) ist ein einfacher UEFI-Systemstartverwalter. Er stellt ein
graphisches Menü zur Auswahl des zu startenden Eintrags und einen Editor für die
Kernelbefehlszeile zur Verfügung. systemd-boot unterstützt nur Systeme mit UEFI-Firmware.

systemd-boot lädt Systemstarteintragsinformationen aus der EFI-Systempartition (ESP), die
zur Betriebssystemlaufzeit normalerweise unter /efi/, /boot/ oder /boot/efi/ eingehängt
ist, sowie von der »Extended Boot Loader«-Partition, falls sie existiert (normalerweise
unter /boot/ eingehängt). Konfigurationsdateifragmente, Kernel, Initrds und andere zu
startende EFI-Images müssen im Allgemeinen in der ESP oder der »Extended Boot
Loader«-Partition liegen. Linux-Kernel müssen mit CONFIG_EFI_STUB gebaut sein, damit sie
direkt als EFI-Image ausgeführt werden können. Während des Systemstarts fügt systemd-boot
automatisch eine Liste von Systemstarteinträgen aus den folgenden Quellen zusammen:

• Systemstarteinträge, die in Beschreibungsdateien gemäß der Boot
Loader-Spezifikation[1] in /loader/entries/ auf der ESP und der »Extended Boot
Loader«-Partition liegen. Diese beschreiben normalerweise Linux-Kernel-Images mit
zugehörigen Initrd-Images, können aber alternativ auch beliebige andere EFI-Programme
beschreiben.

• Vereinigte Kernel-Images, die der Boot Loader-Spezifikation[1] folgen, als ausführbare
EFI-Programme in /EFI/Linux/ auf der ESP und der »Extended Boot Loader«-Partition.

• Der Microsoft-Windows-EFI-Systemstartverwalter, falls installiert.

• Der Apple-MacOS-X-Systemstartverwalter, falls installiert.

• Das EFI-Shell-Programm, falls installiert.

• Ein Neustart in die UEFI-Firmware-Einrichtungsoption, falls durch die Firmware
unterstützt.

systemd-boot unterstützt die folgenden Funktionalitäten:

• Grundlegende Änderungen an der Konfiguration des Systemstartverwalters (wie
Konfiguration der Zeitüberschreitung, Vorgabe-Systemstartauswahl, …) können direkt zum
Systemstartzeitpunkt von der Bedienoberfläche des Systemstartprogramms aus vorgenommen
werden, sowie während der Laufzeit des Systems mit EFI-Variablen.

• Der Systemstartverwalter integriert mit dem Befehl systemctl, um Funktionalitäten wie
systemctl reboot --boot-loader-entry=… (zum Neustart in einen bestimmten
Systemstartmenüeintrag, d.h. »Neustart in Windows«) und systemctl reboot
--boot-loader-menu=… (zum Neustawrten in das Systemstartmenü) zu implementieren, indem
die Systemladerschnittstelle[2] implementiert wird. Siehe systemctl(1) für Details.

• Eine durch den Systemstartverwalter gesetzte EFI-Variable informiert das
Betriebssystem über die während des Systemstarts verwandte ESP-Partition. Dies wird
dann dazu benutzt, automatisch die korrekte ESP-Partition unter /efi/ oder /boot/ zur
Betriebssystemlaufzeit einzuhängen. Siehe systemd-gpt-auto-generator(8) für Details.

• Der Systemstartverwalter stellt unter Verwendung der Boot-Loader-Schnittstelle[2]
Informationen über die in der UEFI-Firmware verbrachte Zeit bereit. Diese Information
kann mittels systemd-analyze(1) dargestellt werden.

• Der Systemstartverwalter implementiert das Systemstartzählen und fällt bei
Fehlschlägen automatisch zu älteren, funktionierenden Systemstarteinträgen zurück.
Siehe Automatische Systemstartbeurteilung[3].

• Der Systemstartverwalter liest optional die Zufallsstartwerte aus der ESP-Partition,
kombiniert sie mit einem in einer dauerhaften EFI-Variable abgelegten »Systemmerkmal«
und leitet einen Zufallsstartwert ab, der vom Betriebssystem zur Initialisierung des
Entropie-Fundus während der frühen Systemstartphase verwandt wird.

bootctl(1) kann aus dem laufenden System verwandt werden, um die ESP und die »Extended
Boot Loader«-Partition zu ermitteln, verfügbare Einträge aufzulisten und systemd-boot
selbst zu installieren.

kernel-install(8) kann zum Kopieren des Kernel-Images auf die ESP oder die »Extended Boot
Loader«-Partition und zur Erstellung von Beschreibungsdateien, die konform mit der
Boot-Loader-Spezifikation sind, verwandt werden.

TASTENBELEGUNGEN

       Im Boot-Menü können die folgenden Tasten verwandt werden:

       â (Hoch), â (Runter), j, k, SeiteHoch, SeiteRunter, Pos 1, Ende
           Die Eintragsliste hoch/runter navigieren

       âµ (Eingabetaste)
           Den ausgewählten Eintrag starten

       d
           Den ausgewählten Eintrag als Vorgabe setzen

       e
           Für den ausgewählten Eintrag die Kernelbefehlszeile bearbeiten

       +, t
           Die Zeitüberschreitung vor dem Starten des Vorgabeeintrags erhöhen

       -, T
           Die Zeitüberschreitung verringern

       v
           Zeigt die Versionen von Systemd-boot, UEFI und der Firmware

       P
           Gibt den Status aus

       Q
           Beendet

       h, ?
           Zeigt einen Hilfebildschirm

       Strg+l
           Gibt den Bildschirm erneut aus

       Die folgenden Tasten können während des Systemstarts oder im Startmenü verwandt werden, um
       direkt einen bestimmten Eintrag zu starten:

       l
           Linux

       w
           Windows

       a
           OS X

       s
           EFI-Shell

       1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
           Boot-Eintrag Nummer 1 … 9

       Im Editor fügen die meisten Tasten einfach sich selbst ein, aber die folgenden Tasten
       können zur Ausführung zusätzlicher Aktionen verwandt werden:

       â (Links), â (Rechts), Pos1, Ende
           Links/Rechts navigieren

       Esc
           Die Bearbeitung abbrechen und den Editor beenden

       Strg+k
           Die Befehlszeile leeren

       Strg+w, Alt+Rückschritt
           Rückwärts ein Wort löschen

       Alt+d
           Vorwärts ein Wort löschen

       âµ (Eingabetaste)
           Starteintrag mit der bearbeiteten Befehlszeile

       Beachten Sie, dass Systemd-boot die US-Tastaturbelegung verwenden wird, falls es nicht
       anders konfiguriert wurde, und daher die Tastenbezeichnungen für Tasten wie +/- nicht
       passen könnten.

DATEIEN

       Die Dateien, die systemd-boot verarbeitet, liegen im Allgemeinen auf der UEFI ESP, die
       normalerweise während der Laufzeit des Betriebssystems nach /efi/, /boot/ oder /boot/efi/
       eingehängt ist. Sie verarbeitet auch Dateien auf der »Extended Boot Loader«-Partition, die
       normalerweise auf /boot/ eingehängt ist, falls sie existiert. systemd-boot liest
       Laufzeitkonfigurationen wie die Systemstartzeitüberschreitung und den Standardeintrag aus
       /loader/loader.conf in der ESP (in Kombination mit aus EFI-Variablen gelesenen Daten).
       Siehe loader.conf(5). Systemeintragbeschreibungsdateien, die der
       Boot-Loader-Spezifikation[1] folgen, werden aus /loader/entries/auf der ESP und der
       »Extended Boot Loader«-Partition gelesen. Vereinigte Kernelsystemstarteinträge, die der
       Boot-Loader-Spezifikation[1] folgen, werden aus /EFI/Linux/ auf der ESP und der »Extended
       Boot Loader«-Partition gelesen. Optional wird ein Zufallsstartwert für die Bereitstellung
       von Entropie im Fundus während der frühen Systemstartphase unter /loader/random-seed im
       ESP gespeichert.

EFI-VARIABLEN

Die folgenden EFI-Variablen sind definiert und werden durch systemd-boot unter der
Lieferanten-UUID »4a67b082-0a4c-41cf-b6c7-440b29bb8c4« für die Kommunikation zwischen dem
Betriebssystem und dem Boot-Loader gesetzt und gelesen:

LoaderBootCountPath
Falls Startzählung aktiviert ist, enthält dies den Pfad zu der Datei, in deren Namen
die Startzähler kodiert sind. Wird durch den Boot-Loader gesetzt.
systemd-bless-boot.service(8) verwendet diese Informationen, um einen Systemstart als
erfolgreich zu markieren, wie dies durch die erfolgreiche Aktivierung der Ziel-Unit
boot-complete.target bestimmt wird.

LoaderConfigTimeout, LoaderConfigTimeoutOneShot
Die Menü-Zeitüberschreitung in Sekunden. Wird vom Boot-Loader gelesen.
LoaderConfigTimeout wird dauerhaft verwaltet, während LoaderConfigTimeoutOneShot eine
einmalige Außerkraftsetzung ist, die einmal gelesen wird (und in diesem Fall Vorrang
vor LoaderConfigTimeout hat) und dann entfernt wird. LoaderConfigTimeout kann mit den
Tasten t/T verändert werden, siehe oben.

LoaderDevicePartUUID
Enthält die Partitions-UUID der EFI-Systempartition, von der der Boot-Loader gestartet
wurde. Wird vom Boot-Loader gesetzt. systemd-gpt-auto-generator(8) verwendet diese
Information, um automatisch die Platte zu finden, von der gestartet wurde, um die
verschiedenen anderen Partitionen auf der gleichen Platte automatisch zu erkennen.

LoaderEntries
Eine Liste der Kennzeichner aller erkannten Boot-Loader-Einträge. Wird vom Boot-Loader
gesetzt.

LoaderEntryDefault, LoaderEntryOneShot
Der Kennzeichner des Standard-Boot-Loader-Eintrags. Wird primär vom Betriebssystem
gesetzt und vom Boot-Loader gelesen. LoaderEntryOneShot setzt den Vorgabeeintrag für
nur den nächsten Systemstart, während LoaderEntryDefault ihn dauerhaft für alle
zukünftigen Systemstarts setzt. Die Befehle set-default und set-oneshot von bootctl(1)
verwenden diese Variablen. Der Boot-Loader verändert auf Anfrage LoaderEntryDefault,
wenn die Taste »d« gedrückt wird, siehe oben.

LoaderEntrySelected
Der Kennzeichner des Boot-Loader-Eintrags, der derzeit gestartet wird. Wird vom
Boot-Loader gesetzt.

LoaderFeatures
Eine Gruppe von Schaltern, die anzeigen, welche Funktionalitäten der Boot-Loader
unterstützt. Wird vom Boot-Loader gesetzt. Verwenden Sie bootctl(1), um diese Daten
anzuschauen.

LoaderFirmwareInfo, LoaderFirmwareType
Kurze Firmware-Information. Wird vom Boot-Loader gesetzt. Verwenden Sie bootctl(1), um
diese Daten anzuschauen.

LoaderImageIdentifier
Der Pfad zu dem Programm des Boot-Loaders, der für den aktuellen Systemstart verwandt
wurde, relativ zum Wurzelverzeichnis der EFI-Systempartition. Wird vom Boot-Loader
gesetzt. Verwenden Sie bootctl(1), um diese Daten anzuschauen.

LoaderInfo
Kurze Informationen über den Boot-Loader. Wird vom Boot-Loader gesetzt. Verwenden Sie
bootctl(1), um diese Daten anzuschauen.

LoaderTimeExecUSec, LoaderTimeInitUSec, LoaderTimeMenuUsec
Informationen über die in verschiedenen Teilen des Boot-Loaders verbrachte Zeit. Wird
vom Boot-Loader gesetzt. Verwenden Sie systemd-analyze(1), um diese Daten anzuschauen.

LoaderRandomSeed
systemd-boot kann optional einen binären Zufallsstartwert an das Betriebssystem
weitergeben. Dies ist eine flüchtige EFI-Variable, die einen während des Systemstarts
ermittelten Hash aus der Kombination des in der ESP gespeicherten Zufallsstartwertes
(in /loader/random-seed) und einem »Systemmerkmal«, das dauerhaft in der EFI-Variablen
LoaderSystemToken (siehe unten) enthält. Während der frühen Betriebssystemstartphase
liest der Systemverwalter diese Variable und gibt sie an den Zufallsfundus des Kernels
weiter und schreibt die vollständige Entropie, die es enthält, gut. Dies ist eine
effiziente Art, um sicherzustellen, dass das System mit einem vollständig
initialisierten Entropiefundus des Kernels startet, und zwar schon während der Phase
der anfänglichen RAM-Platte. systemd-boot liest den Zufallsstartwert aus dem ESP,
kombiniert ihn mit dem »Systemmerkmal« und leitet einen neuen Zufallsstartwert ab, um
an gleicher Stellen den im ESP gespeicherten Startwert zu ersetzen, sowie den
Zufallsstartwert, um ihn an das Betriebssystem in einem SHA256-Hash im Zählermodus
weiterzugeben. Dies stellt sicher, dass verschiedene physische Systeme, die mit dem
gleichen »goldenen« Betriebssystemabbild starten, d.h. die die gleiche
Zufallsstartwertedatei im ESP enthalten, dennoch einen verschiedenen Zufallsstartwert
an das Betriebssystem weitergeben. Es wird sichergestellt, dass der im ESP
gespeicherte Zufallsstartwert überschrieben ist, bevor das Betriebssystem startet, um
sicherzustellen, dass zwischen nachfolgenden Systemstarts verschiedene
Zufallsstartwerte verwandt werden.

Siehe Zufallsstartwerte[4] für weitere Informationen.

LoaderSystemToken
Ein binäres Zufallsdatenfeld, das zur Erzeugung des an das Betriebssystem zu
übergebenen Zufallsstartwertes verwandt wird (siehe oben). Beachten Sie, dass diese
Zufallsdaten im Allgemeinen nur einmal während der Betriebssysteminstallation erstellt
und nie wieder aktualisiert werden.

Viele dieser Variablen werden durch die Systemladerschnittstelle[2] definiert.

STARTZÄHLUNG

systemd-boot implementiert einen einfachen Startzählungsmechanismus auf Grundlage der
Boot-Loader-Spezifikation[1], für automatischen und unbeaufsichtigten Rückfall zu älteren
Kernelversionen/Boot-Loader-Einträgen, wenn ein bestimmter Eintrag dauerhaft fehlschlägt.
Alle Boot-Loader-Eintragsdateien und vereinigte Kernel-Image-Dateien, bei denen ein »+«
von einer oder mehreren Zahlen (falls es zwei sind, müssen sie durch ein »-« getrennt
werden) vor der Endung ».conf« oder ».efi« gefolgt ist, unterliegen der Startzählung: die
erste der zwei Zahlen (»verbliebene Einträge«) wird bei jedem Systemstartversuch
heruntergezählt, die zweite der zwei Zahlen (»unternommene Versuche«) wird um einen erhöht
(falls »unternommene Versuche« nicht vorhanden ist, wird es als 0 angenommen). Abhängig
vom aktuellen Wert dieser zwei Zähler wird der Boot-Eintrag einem der drei Zustände
zugeordnet:

1. Falls der Zähler »verbliebene Einträge« eines Eintrages größer als Null ist, wird der
Eintrag dem Zustand »unbestimmt« zugeordnet. Das bedeutet, dass der Eintrag noch nicht
erfolgreich gestartet wurde, aber auch noch nicht als nicht funktionstüchtig erkannt
wurde.

2. Falls der Zähler »verbliebene Einträge« eines Eintrages gleich Null ist, wird der
Eintrag in einem »schlechten« Zustand angenommen. Das bedeutet, dass keine weiteren
Versuche unternommen werden, diesen Eintrag zu starten (das bedeutet, außer alle
anderen Boot-Einträge sind auch in einem »schlechten« Zustand), da alle Versuche,
diesen Eintrag zu starten, nicht erfolgreich abgeschlossen wurden.

3. Falls die Zähler »verbliebene Einträge« und »unternommene Versuche« eines Eintrags
fehlen, wird er in einem »guten« Zustand angenommen. Das bedeutet, dass weiteres
Startzählen für diesen Eintrag abgeschaltet ist, da er mindestens einmal erfolgreich
startete. Der Dienst systemd-bless-boot.service(8) verschiebt den aktuell gestarteten
Eintrag vom Zustand »unbestimmt« in den Zustand »gut«, wenn ein Systemstartversuch
erfolgreich abgeschlossen wurde.

Im Allgemeinen befinden sich neu hinzugefügte Einträge zum Boot-Loader zuerst im Zustand
»unbestimmt«, d.h. mit dem Zähler »verbliebene Einträge« größer als Null. Der
Systemstarteintrag verbleibt in diesem Zustand, bis er entweder mindestens einmal
erfolgreich durchgeführt wurde (woraufhin er sich im Zustand »gut« befindet) — oder der
Zähler »verbliebene Einträge« erreicht Null (woraufhin er sich im Zustand »schlecht«
befindet).

Beispiel: Die Systemstartladereintragsdatei foo.conf ist für 3 Startversuche eingerichtet.
Das Installationsprogramm wird es daher unter dem Namen foo+3.conf erstellen. Beim ersten
Systemstart wird der Boot-Loader ihn in foo+2-1.conf umbenennen. Falls dieser Systemstart
nicht erfolgreich abgeschlossen werden kann, wird ihn der Boot-Loader in foo+1-2.conf beim
nachfolgenden Systemstart umbenennen. Falls dieser auch fehlschlägt, wird er schließlich
in foo+0-3.conf beim nachfolgenden Systemstart umbenannt, anschließend wird er als
»schlecht« betrachtet. Falls allerdings der Systemstart erfolgreich abgeschlossen wird,
wird die Eintragsdatei durch das Betriebssystem in foo.conf umbenannt, so dass sie von
diesem Zeitpunkt an als »gut« betrachtet wird.

Das Systemstartmenü berüchsichtigt den Zähler »verbliebene Einträge« bei der Sortierung
der Menüeinträge: Einträge im »schlechten« Zustand werden am Ende der Liste einsortiert
und Einträge im »guten« oder »unbestimmten« Zustand am Anfang. Der Benutzer kann frei den
zu startenden Eintrag aus dem Menü aussuchen, auch die bereits als »schlecht« markierten.
Falls der zu startende Eintrag automatisch bestimmt wird, bedeutet dies, dass »gute« oder
»unbestimmte« Einträge im Allgemeinen bevorzugt werden (da der oberste Eintrag im Menü
standardmäßig gestartet wird) und »schlechte« Einträge nur berücksichtigt werden, falls
keine »guten« oder »unbestimmten« Einträge verblieben sind.

Das Kernelinstallationsrahmenwerk kernel-install(8) setzt optional den anfänglichen Zähler
»verbliebene Einträge« auf den in /etc/kernel/tries festgelegten Wert, wenn ein
Systemstarteintrag erstmals erstellt wird.

SIEHE AUCH

       bootctl(1), loader.conf(5), systemd-bless-boot.service(8),
       systemd-boot-system-token.service(8), kernel-install(8), Boot-Loader-Spezifikation[1],
       Boot-Loader-Schnittstelle[2]

ANMERKUNGEN

        1. Systemstartladeprogrammspezifikation
           https://systemd.io/BOOT_LOADER_SPECIFICATION

        2. Boot-Loader-Schnittstelle
           https://systemd.io/BOOT_LOADER_INTERFACE

        3. Automatische Systemstartbeurteilung
           https://systemd.io/AUTOMATIC_BOOT_ASSESSMENT

        4. Zufallsstartwerte
           https://systemd.io/RANDOM_SEEDS

ÜBERSETZUNG

       Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Helge Kreutzmann
       <debian@helgefjell.de> erstellt.

       Diese Übersetzung ist Freie Dokumentation; lesen Sie die GNU General Public License
       Version 3 oder neuer bezüglich der Copyright-Bedingungen. Es wird KEINE HAFTUNG
       übernommen.

       Wenn Sie Fehler in der Übersetzung dieser Handbuchseite finden, schicken Sie bitte eine E-
       Mail an <debian-l10n-german@lists.debian.org>.