Сборка кастомного ISO образа Alpine Linux

Alpine — это легковесный Linux который используется для минимальной установки. Для безопасности в docker образах используют его. Используется для минимальных сборок.
Иногда возникает ситуации когда нужен кастомный образ iso со всеми нужными пакетами, а стандартные образы не содержит нужные пакеты в этом случае помогает сборка собственного iso. В этой статье расскажу как я собрал образ для выполнения одной задачи.

Создание окружения

Для сборки iso образа нам нужно сначала подготовить соответствующее окружение для это устанавливаем alpine-sdk,alpine-conf,syslinux,xorriso, squashfs-tools,grub,grub-efi,doas командой:

apk add alpine-sdk alpine-conf syslinux xorriso squashfs-tools grub grub-efi doas 

Если iso образ собирается для EFI-систем, то также дополнительно нужно до установить пакеты mtools,dosfstools

apk add mtools dosfstools 

После установки пакетов по документации нужно было создать нового пользователя, но мы обойдемся обычным пользователем который добавлен в группу sudo и залогинимся под этим пользователем. После создаем ключи apk для подписания собранного образа. Создается командой abuild-keygen -a -i, здесь -i установка в директорию /etc/apk/keys/, -a устанавливает приватным ключом для подписания пакетов в переменную PACKAGED_PRIVKEY.
После создание окружение для сборки нужно скачать исходники всех пакетов с гит-репозитория там находится скрипт для автоматической сборки ISO образов.

git clone --depth=1 https://gitlab.alpinelinux.org/alpine/aports.git 

Завершив клонирование в документации сказано, что нужно указать директорию для переменной TMPDIR которая используется для временных файлов можно не указвать, в этом случае для временных файлов будет использоваться значение по умолчанию.

Конфигурация сборки

Конфигурация сборки осуществляется с экспорта переменной PROFILENAME на какое-нибудь любое значение (Это значение будет использоваться для названия собранного ISO образа. Пример alpine-$PROFILENAME-v3.21-x86_64.iso ) и создание mkimg.$PROFILENAME.sh по пути aports/scripts/. В этой директории уже имеются стандартные профили сборки. Конфигурация из документации выглядит следующим образом:

profile_$PROFILENAME() {         profile_standard         kernel_cmdline="unionfs_size=512M console=tty0 console=ttyS0,115200"         syslinux_serial="0 115200"         kernel_addons="zfs"         apks="\$apks iscsi-scst zfs-scripts zfs zfs-utils-py                 cciss_vol_status lvm2 mdadm mkinitfs mtools nfs-utils                 parted rsync sfdisk syslinux util-linux xfsprogs                 dosfstools ntfs-3g                 "         local _k _a         for _k in \$kernel_flavors; do                 apks="\$apks linux-\$_k"                 for _a in \$kernel_addons; do                         apks="\$apks \$_a-\$_k"                 done         done         apks="\$apks linux-firmware" } 

В ней есть ошибка в переменной apks. Я пробовал сборку с этой конфигурацией и сборка не собиралась, ошибка была в том что перед знаком доллара стоял обратный слэш (да я знаю что это используется для экранирования), без обратного слэша сборка собиралась. Конфигурацию которую я использовал:

profile_$PROFILENAME() {     profile_standard     profile_abbrev="$PROFILENAME"     title="$PROFILENAME"     desc="Similar to standard.         Slimmed down kernel.         Optimized for virtual systems."     arch="aarch64 armv7 x86 x86_64"     kernel_addons=     kernel_flavors="virt"     case "$ARCH" in         arm*|aarch64)             kernel_cmdline="console=tty0 console=ttyAMA0"             ;;     esac     syslinux_serial="0 115200" } 

Конфигурация начинается указание функции как в bash-скриптинге (для сборки используются скрипты)
profile_$PROFILENAME() — название функции и собственно профиля для вызова главным скриптом для сборки
profile_standart — это имя профиля который определен по умолчанию в файле mkimg.standart.sh. В кастомных конфигурациях можно ссылаться на другие профили, что помогает брать значение перменных для текущей сборки. При указании другого профиля можно переопределить переменные явно указав их значение в кастомной конфигурации
desc — описание сборки
arch — указывается на какие архитектуры делается сборка
kernel_flavors — указывает какое ядро использовать и официального репозитория (бывает virt и lts версия)
syslinux_serial — указывает какие параметры ядра нужно использовать для загрузчика syslinux
apks — указывает какие пакеты скачать в локальный репозитории сборки. $apks добавляет пакеты с другого профиля если этот профиль ссылается на другой профиль
initfs_cmdline — указывает какие параметры ядра нужно использовать для загрузчика grub
initfs_features — какие модули ядра должно включать ядро
grub_mod — указывается модули grub которые нужны для загрузки
apkvol — указывает на скрипт который создаст gz-архив с командами и настройками для применения во время загрузки из образа

После написания профиля этот файл нужно сделать исполняемым chmod +x ~/aports/scripts/mkimg.$PROFILENAME.sh

Скрипт для генерации gz-архива должен находится в той же директории, где создана конфигурация, т. е. aports/scripts/. Сам скрипт выглядит следующим образом:

#!/bin/sh -e  HOSTNAME="$1" if [ -z "$HOSTNAME" ]; then     echo "usage: $0 hostname"     exit 1 fi  cleanup() {     rm -rf "$tmp" }  makefile() {     OWNER="$1"     PERMS="$2"     FILENAME="$3"     cat > "$FILENAME"     chown "$OWNER" "$FILENAME"     chmod "$PERMS" "$FILENAME" }  rc_add() {     mkdir -p "$tmp"/etc/runlevels/"$2"     ln -sf /etc/init.d/"$1" "$tmp"/etc/runlevels/"$2"/"$1" }  tmp="$(mktemp -d)" trap cleanup EXIT  mkdir -p "$tmp"/etc makefile root:root 0644 "$tmp"/etc/hostname <<EOF $HOSTNAME EOF  mkdir -p "$tmp"/etc/network makefile root:root 0644 "$tmp"/etc/network/interfaces <<EOF auto lo iface lo inet loopback  auto eth0 iface eth0 inet dhcp EOF  mkdir -p "$tmp"/etc/apk makefile root:root 0644 "$tmp"/etc/apk/world <<EOF alpine-base EOF  rc_add devfs sysinit rc_add dmesg sysinit rc_add mdev sysinit rc_add hwdrivers sysinit rc_add modloop sysinit  rc_add hwclock boot rc_add modules boot rc_add sysctl boot rc_add hostname boot rc_add bootmisc boot rc_add syslog boot  rc_add mount-ro shutdown rc_add killprocs shutdown rc_add savecache shutdown  tar -c -C "$tmp" etc | gzip -9n > $HOSTNAME.apkovl.tar.gz 

Этот скрипт создает временную директорию и там создает пути которые нужно заменить по вашей команде. После создание директории с помощью функции makefile создается файлы которые нужно заменить во время загрузки. В makefile root:root 0644 "$tmp"/etc/apk/world <<EOF создается файл world. В файл world нужно указать все пакеты которые должны быть установлены в live системе и в установке на жесткий диск. Это относится к установке при помощи скриптов пакеты alpine-conf. Если вы меняете настройки кроме пути /etc например /usr, то нужно в tar -c -C "$tmp" etc | gzip -9n > $HOSTNAME.apkovl.tar.gz рядом с etc нужно добавить название директории, если не добавите в архив это изменения не попадут и соответственно не будет применены во время загрузки с образа. Это относится к любой другой директории которую вы хотите добавить. Из-за это казалось бы незначительного недочета у меня мои изменения не применялись, я потратил на поиск проблемы 2 дня.

Если вы хотите добавить пакеты которые нет в официальных репозиториях, рекомендуется собрать его в apk пакет с помощью abuild и создать локальный репозитории. Для сборки такого пакета нужно создать директорию для пакета внутри директории aports/community/ и создать файл APKBUILD с инструкциями для сборки. В этой статье я не буду описывать процесс сборки. Вот документация. После сборки название этих пакетов нужно включить в переменную apks, для того чтобы включить эти пакеты в образ. Из-за того что собранные пакеты подписаны новыми сгенерированными ключами, ключи нужно скопировать внутрь образа написав соответствующий пункт в apkvol скрипт. Для создания локального репозитория внутри директории с пакетами ввести команду apk index -o APKINDEX.tar.gz *.apk. Это команда создает индекс файл со всеми пакетами внутри директории. После нужно подписать этот файл закрытым ключом который мы в начале создали командой abuild-sign -k ~/.abuild/username.rsa APKINDEX.tar.gz.
Этот скрипт нужно также сделать исполняемым.

Сборка

После окончания конфигурирования сборки можно приступить к сборке. Сборка осуществляется скриптом mkimage.sh

mkimage.sh  --help  options: --arch          Specify which architecture images to build             (default: x86_64) --hostkeys      Copy system apk signing keys to created images --outdir        Specify directory for the created images --profile       Specify which profiles to build --repository        Package repository to use for the image create --extra-repository  Add repository to search packages from --simulate      Don't execute commands --tag           Build images for tag RELEASE --workdir       Specify temporary working directory (cache) --yaml 

В моем случае я использовал скрипт с такими аргументами:

sh ~/aports/scripts/mkimage.sh --tag v3.21 \ --outdir ~/iso \ --arch x86_64 \ --repository /home/username/packages/main \ --repository https://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/v3.21/main \ --repository https://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/v3.21/community \ --hostkeys \ --profile $PROFILENAME 

Указал директорию для сохранения образа, репозитории для скачивания пакетов, указал имя профиля и сборка началась. Сборка длится максимум 10 мин, так как сборка осуществляется из уже собранных пакетов. После успешной сборки файл образа будет храниться в директории которую указали. Файл будет назван так alpine-$PROFILENAME-$TAG-$ARCH.iso. Этот образ можно уже запускать в vitualbox или на реальной машине. На этом все. Если вы следовали этой статье, думаю у вас получилось собрать.