E4rat

e4rat は e4 'reduced access time' (ext4 ファイルシステムのみ) の略語で、Andreas Rid と Gundolf Kiefer によるプロジェクトです。e4rat range of tools は e4rat-collect, e4rat-realloc, e4rat-preload から成り立っています。

現在のバージョンは 0.2.3 です。

プロセス

古典的な bootchart を見ると、ブートプロセスの間にディスクも CPU も完全には使われていないことに気づくかもしれません。e4rat はブートプロセスでディスクと CPU をフルに使うようにして、起動時間を劇的に縮めます。3つの段階に分かれています:

e4rat-collect - 特定時間ファイルを収集します (デフォルトは120秒ですが変更することも可能です)
e4rat-realloc - ファイルを再配置します
e4rat-preload - ファイルをプリロードします

利益を得る人、得ない人

X を起動して、多数のプログラムを開くような、典型的なシングルユーザーセットアップで e4rat は大変効果があることが証明されています。サーバーセットアップで CLI で起動するような場合、起動時間の短縮はあまり効果があらわれないでしょう。SSD ドライブを使っている場合も利益はあまりありません、可動部がないためディスクの遅延が（ほとんど）ないためです - Ureadahead はチェックする価値があるかもしれません。

ノート: (ureadahead のユーザーへ) e4rat の公式マニュアルには ureadahead が e4rat と衝突すると書かれています。この記述は Ubuntu では正しいですが、Arch Linux では e4rat と ureadahead を一緒に使っても問題なく動作します。ただし起動時間はあまり短縮されません。

備えあれば憂いなし。パーティションに入っているデータを消失したくないのならばバックアップを取っておきましょう。

インストール

AUR から e4rat^AUR をインストールしてください。

ノート:

ビルドするために、最初に staticlibs オプションを明示的に有効にして audit を ABS からリビルドする必要があります。デフォルトの audit パッケージをインストールするだけではビルドエラーが発生します。
audit を使うには audit をサポートしたカーネルが必要です。カーネルコンフィグで audit (CONFIG_AUDIT) と audit のシステムコールのサポート (CONFIG_AUDITSYSCALL) を有効にしてください。カーネル/コンパイル/Arch Build System も参照。また、カーネルパラメータに audit=1 を追加してください。

使用方法

それでは本題に入ります:

e4rat-collect

e4rat にファイルのリストを収集させるために init=/sbin/e4rat-collect をカーネルパラメータに追加します。例:

kernel /vmlinuz-linux root=/dev/disk/by-label/ARCH init=/sbin/e4rat-collect ro 5

これは一度だけやれば十分なので、grub のコマンドラインなどにこのコマンドを追加すれば良いでしょう。

起動時に e4rat-collect はデフォルトで120秒間システムを監視します。なので起動したら、2分の間に、X にログインして、お気に入りのブラウザやメールクライアントを開いたりしてください。それらの活動すべてが記録されます。デフォルトの120秒を変更したいときは /etc/e4rat.conf を編集してください。手動で e4rat-collect を停止するには次を入力:

e4rat-collect -k

もしくは:

pkill e4rat-collect

ちゃんと起動して規定の時間待機したら /var/lib/e4rat/startup.log ファイルを見て下さい。

そして忘れずにブートローダーの設定ファイルから e4rat-collect コマンドを取り除いておきましょう (grub のコマンドラインに追加した場合は必要ありません)。

e4rat-realloc

e4rat-collect を実行したら、root でログインして次を実行:

e4rat-realloc /var/lib/e4rat/startup.log

startup.log ファイルに記述されたファイルの数によってしばらく時間がかかります。systemctl isolate rescue でレスキューモードに移行することで (Systemd#ターゲット表)、multiuser.target ではフリーにならない inode やブロックも再配置することができます。

ノート:

It may be worthwhile to repeat the reallocation step multiple times before exiting or rebooting in order to further reduce the fragmentation count. Simply re-run the command a few times to see if this is possible on the your setup. If so you'll see the count number reduced after a few runs. This is perfectly safe and shouldn't cause any issues with booting.
SysV スタイルの init システムを使っている場合、e4rat-realloc を実行する前に sudo init 1 を使ってランレベル 1 に切り替える必要があります。

e4rat-preload

init=/sbin/e4rat-preload を永続的にカーネルパラメータに追加してください。

代案: e4rat-preload-lite

jlindgren によって開発されている代わりの preload バイナリが存在し、起動時間をさらに数秒ほど縮めます。

起動時間が短縮されるわけは:

C だけを使用し外部のライブラリに依存しません、それによってリンクされる .so ファイルの数を22から3にまで減らしています。

ノート: Current [0.2.3] version of e4rat-preload is linked against 5 .so libraries, including libc, libm, libpthread ! So there is not much of a difference here.

/sbin/init を起動するまではファイルを100個しかプリロードしません、それからは通常のブートシーケンスと同時に残りのファイルをロードします。

AUR の e4rat-preload-lite^AUR でインストールできます。

カーネルパラメータに init=/usr/sbin/e4rat-preload-lite を追加 (または置換) してください。

e4rat と init システム

e4rat-collect はデフォルトで実行時に /sbin/init を置き換えます。systemd のデフォルト環境では、このファイルは /lib/systemd/systemd のシンボリックリンクになっています。他のプロセス (例: /usr/bin/busybox) を PID 1 に指定する必要がある場合、/etc/e4rat.conf を編集して init パラメータを設定することで変更することが可能です:

init /usr/bin/busybox

これによって同一のブートシーケンスで e4rat-preload と bootchart の両方を起動することができます。

Bootchart

警告: This has not worked for and is still in development - any suggestions welcome

You will see a noticeable improvement but nothing can beat a nice Bootchart. Have it run before and after e4rat installation and gawk at the difference.

bootchart 0.9-9

このバージョンの bootchart はディスプレイマネージャが立ち上がるとすぐにログの記録を停止します。以下のように上書きすることでログを停止しないようにすることができます:

ログを続行するには以下のように /etc/bootchartd.conf を変更:

AUTO_STOP_LOGGER="no"

手動で停止するには次を実行:

# bootchartd stop

e4rat-preload と bootchart の両方を実行するには grub の kernel 行に以下を追加:

init=/sbin/bootchartd bootchart_init=/sbin/e4rat-preload

bootchart2

e4rat と共に bootchart2 を動作させるには /sbin/bootchartd を編集して次の行を:

init="/sbin/init"

以下のように置き換えて下さい:

init="/sbin/e4rat-preload"

This will allow you to measure your boot time with the fine informations that Bootchart2 provides.

It's easy to set up when to stop bootchart2 (on opposite to bootchat) by editing its configuration file /etc/bootchartd.conf. Simply adjust the line

EXIT_PROC="kdm_greet xterm konsole gnome-terminal metacity mutter compiz ldm icewm-session enlightenment"

with any program you want Bootchart2 stop logging when it launches, or rather left it empty for logging to be stopped manually.

トラブルシューティング

If things do not work you may want to try the following.

startup.log が作られない

auditd サービスを無効にする
ヒントがないか次を確認

dmesg | grep e4rat

e4rat.conf の verbose と loglevel を31にまで増やす

e4rat が誤って ext2 ファイルシステムと認識する

rootfstype=ext4 をブートローダーのカーネルパラメータに追加してください。

/var/lib/e4rat/startup.log にアクセスできない

This suggests that you have /var on a separate partition which is not yet mounted during boot. You need move your startup.log to an accessible partition (/etc/e4rat/ is just fine) and adjust your /etc/e4rat.conf to reflect this change:

startup_log_file /etc/e4rat/startup.log

うるさいブートメッセージを削除する

起動中の e4rat-preload のメッセージがうっとうしい場合は、/etc/e4rat.conf で verbose を 1 に減らします。

参照