3.6. Hardware- und Betriebssystem-Setup vor der Installation

Dieses Kapitel wird Sie durch die Hardware-Einstellungen vor der Installation leiten, die Sie eventuell machen müssen, bevor Sie Debian installieren. Dies beinhaltet das Überprüfen und eventuell Ändern von BIOS-/Firmware-Einstellungen für Ihr System. Das BIOS oder die System-Firmware ist die von der Hardware genutzte interne Software; sie ist meistens höchst kritisch in den Boot-Prozess involviert (direkt nach dem Einschalten).

3.6.1. ARM-Firmware

Wie bereits vorher erwähnt, gibt es unglücklicherweise keinen Standard für System-Firmware auf ARM-Systemen. Sogar das Verhalten verschiedener Systeme, die nominal die gleiche Firmware verwenden, kann ziemlich unterschiedlich sein. Dies liegt an der Tatsache, dass ein großer Teil der Geräte, die die ARM-Architektur nutzen, eingebettete (embedded) Systeme sind, für die die Hersteller üblicherweise stark angepasste Firmware-Versionen erstellen und gerätespezifische Patches integrieren. Unglücklicherweise melden die Hersteller oft ihre Änderungen nicht zurück an die ursprünglichen Firmware-Entwickler, so dass die Änderungen nicht in neuere Versionen der Original-Firmware einfließen.

Als Ergebnis daraus verwenden sogar neu verkaufte Systeme oft eine Firmware, die auf einer mehrere Jahre alten, durch den Hersteller angepassten Version einer Firmware basiert, deren Original-Codebasis sich in der Zwischenzeit erheblich weiterentwickelt hat und zusätzliche Funktionalitäten enthält oder bei bestimmten Aspekten ein verändertes Verhalten zeigt. Zusätzlich dazu ist die Benamung von Onboard-Geräten nicht konsistent zwischen hersteller-modifizierten Versionen der gleichen Firmware, daher ist es nahezu unmöglich, nützliche geräteunabhängige Dokumentation für ARM-basierte Systeme bereitzustellen.

3.6.2. Setzen der Ethernet-MAC-Adresse in u-boot

Die MAC-Adresse jeder Ethernet-Schnittstelle sollte eigentlich global eindeutig sein, und technisch muss sie innerhalb ihrer Ethernet-Broadcast-Domain eindeutig sein. Um dies zu erreichen, reserviert der Hersteller normalerweise einen Block von MAC-Adressen aus einem zentral administrierten Pool (für den eine Gebühr gezahlt werden muss) und vergibt dann eine dieser Adressen an jedes verkaufte Gerät.

Im Falle von Development-Boards wollen Hersteller manchmal die Zahlung der Gebühr vermeiden und stellen daher keine global eindeutigen Adressen bereit. In diesen Fällen muss der Benutzer selbst MAC-Adressen für seine Systeme vergeben. Wenn für eine Ethernet-Schnittstelle keine MAC-Adresse festgelegt ist, generieren einige Netzwerktreiber eine zufällige MAC-Adresse, die sich dann bei jedem Neustart ändern kann, und dabei wäre ein Netzwerkzugriff möglich, ohne dass der Benutzer händisch eine Adresse festgelegt hat; wenn jedoch z.B. die IP-Adressen über DHCP aus der MAC-Adresse des anfordernden Clients abgeleitet werden, würde dies natürlich nicht zuverlässig funktionieren.

Um Konflikte mit vorhandenen offiziell vergebenen MAC-Adressen zu vermeiden, gibt es einen Adress-Pool, der für sogenannte lokal administrierte Adressen reserviert ist. Er wird über den Wert von zwei speziellen Bits im ersten Byte der Adresse definiert (der Artikel MAC address in der englisch-sprachigen Wikipedia enthält hierzu eine gute Beschreibung). In der Praxis bedeutet dies, dass z.B. jede Adresse, die mit dem hexadezimalen Wert ca beginnt (wie ca:ff:ee:12:34:56), als lokal administrierte Adresse verwendet werden kann.

Auf Systemen, die u-boot als System-Firmware nutzen, ist die Ethernet-MAC-Adresse in der Umgebungsvariablen ethaddr abgelegt. Sie kann über den u-boot-Befehlsprompt mit dem Befehl printenv ethaddr überprüft und mit setenv ethaddr ca:ff:ee:12:34:56 gesetzt werden. Nach dem Ändern des Wertes wird mit dem Befehl saveenv diese Einstellung fest abgespeichert.

3.6.3. Probleme bei der Speicherzuweisung für Kernel/Initrd/Gerätebaum in u-boot

Auf einigen Systemen mit älteren u-boot-Versionen können Probleme bei der korrekten Speicherzuweisung für Linux-Kernel, Initial-Ramdisk und Gerätebaum-Abbild während des Boot-Prozesses auftreten. In diesem Fall zeigt u-boot die Meldung Starting kernel ... an, aber das System friert danach ohne weitere Ausgabe ein. Diese Probleme wurden in neueren u-boot-Versionen ab v2014.07 aufwärts behoben.

Falls das System im Originalzustand eine u-boot-Version älter als v2014.07 genutzt hat und dann auf eine neuere Version aktualisiert wurde, könnte das Problem auch nach dem Upgrade von u-boot noch auftreten. Das Aktualisieren von u-boot modifiziert üblicherweise nicht die vorhandenen Umgebungsvariablen und der Fix zur Fehlerbehebung erfordert das Setzen einer zusätzlichen Umgebungsvariable (bootm_size), was jedoch nur bei frischen Neuinstallationen ohne vorhandene Umgebungsdaten von u-boot automatisch erledigt wird. Es ist möglich, bootm_size händisch auf den neuen u-boot-Standardwert zu setzen, indem env default bootm_size; saveenv am u-boot-Prompt ausgeführt wird.

Eine andere Möglichkeit, solche Probleme bei Speicherzuweisungen zu verhindern, wäre die Ausführung von setenv fdt_high ffffffff; setenv initrd_high 0xffffffff; saveenv am u-boot-Prompt; damit wird die dynamische Speicherzuweisung für Initial-Ramdisk und Gerätebaum-Abbild vollständig deaktiviert.