根文件系统

Nex 在其启动的 Firecracker 虚拟机中 使用的根文件系统是一个 ext4（64位文件系统）块设备。简单来说，它基本上就是一个代表整个文件系统的单个文件。

构建根文件系统

使用 nex CLI

截至 2024 年 4 月，Nex CLI 已具备构建根文件系统（一个 .ext4 文件）的功能。要构建根文件系统，请运行以下命令：

└─❯ nex rootfs --help
usage: nex rootfs [<flags>]

Build custom rootfs

Flags:
  --script=script.sh                   Additional boot script ran during initialization
  --image="synadia/nex-rootfs:alpine"  Base image for rootfs build
  --agent=../path/to/nex-agent         Path to agent binary
  --size=157286400                     Size of rootfs filesystem

您至少需要包含 --agent 标志。 请注意，您需要确保根文件系统足够大，以容纳稍后通过 nex run 运行的任何二进制文件。默认大小为 150MB，这通常足以支持约 20MB 的二进制文件。

土法手动构建

从编程到脚本化，有无数种方式可以填充一个 ext4 文件系统。尽管我们当前的 CI 管道更多是基于编程的方式，但基本原理仍然适用。

构建根文件系统的步骤如下：

1. 创建一个给定大小的空 rootfs.ext4 文件，并填充空块。

2. 使用 mkfs.ext4 工具将该块设备转换为一个 ext4 文件系统。

3. 根据需要向该文件系统中添加文件。

一个意外但非常有用的小技巧是，我们可以使用 Docker 来完成第 3 步。我们可以将块设备挂载为一个文件夹，然后将该文件夹映射到 Docker 镜像内的某个文件夹。如果我们在 Docker 镜像内运行设置脚本，然后卸载文件系统，那么我们的 rootfs.ext4 文件就会成为 Docker 镜像完成时的状态快照。

以下是一个示例脚本，实现了上述功能：

#!/bin/bash

set -xe

dd if=/dev/zero of=rootfs.ext4 bs=1M count=100
mkfs.ext4 rootfs.ext4
mkdir -p /tmp/my-rootfs
mount rootfs.ext4 /tmp/my-rootfs

docker run -i --rm \
    -v /tmp/my-rootfs:/my-rootfs \
    -v "$(pwd)/nex-agent/agent:/usr/local/bin/agent" \
    -v "$(pwd)/openrc-service.sh:/etc/init.d/agent" \
    alpine sh <setup-alpine.sh

umount /tmp/my-rootfs

这里我们使用公共的 alpine Docker 镜像来运行一个脚本 setup-alpine.sh，该脚本会修改文件系统以构建我们需要的内容。请注意，我们实际上将 openrc-service.sh 脚本挂载到了 /etc/init.d/agent。这有效地将该文件复制到新的根文件系统中，从而设置好我们的 OpenRC 服务。

让我们看看 setup-alpine.sh 可能是什么样子：

#!/bin/sh

set -xe

apk add --no-cache openrc
apk add --no-cache util-linux

ln -s agetty /etc/init.d/agetty.ttyS0
echo ttyS0 >/etc/securetty
rc-update add agetty.ttyS0 default

echo "root:root" | chpasswd

echo "nameserver 1.1.1.1" >>/etc/resolv.conf

addgroup -g 1000 -S nex && adduser -u 1000 -S nex -G nex

rc-update add devfs boot
rc-update add procfs boot
rc-update add sysfs boot

# 这是我们运行 nex-agent 的脚本
rc-update add agent boot

for d in bin etc lib root sbin usr; do tar c "/$d" | tar x -C /my-rootfs; done
for dir in dev proc run sys var tmp; do mkdir /my-rootfs/${dir}; done

chmod 1777 /my-rootfs/tmp
mkdir -p /my-rootfs/home/nex/
chown 1000:1000 /my-rootfs/home/nex/

此脚本首先向基础的 alpine 镜像中添加了 openrc 和 util-linux，然后使用 rc-update 添加 agent 脚本到启动阶段。

目前，我们结合代码和脚本自动构建经过验证的根文件系统，可以通过 nex preflight 命令自动下载。