2021年にThinkPad X32へdebian buster 10.9をインストールする。 – — kenti.jp

このご時世にこんなマシンにインストールするのもどうかと思うのですが、まぁまぁハマりましたでメモ。

構成はこのような感じです。
IBM ThinkPad X32 (2672-MUJ) CPU : :PentiumM-1.7Ghz MEM : 1.5GB SSD : 64GB (玄人志向KRHK-mSATA/I9 + Transcend TS64GMSA230S ) ※PATA ↔ mSATA変換基盤にmSATA SSDを載せています

Debianのi386版をインストールして終わりにしたかったのですがどうにもうまくインストールできず。
インストーラーのdmesgを見ると下記の通り、どう頑張ってもmSATAを認識できませんでした。

[ 0.000000] Linux version 4.19.0-16-686 (debian-kernel@lists.debian.org) (gcc version 8.3.0 (Debian 8.3.0-6)) #1 SMP Debian 4.19.181-1 (2021-03-19) : [ 12.841405] ata1.00: ATA-9: TS64GMSA230S, 02J*****, max UDMA/133 [ 12.854254] ata1.00: 125045424 sectors, multi 2: LBA48 NCQ (depth 0/32) : [ 18.193657] ata1.00: qc timeout (cmd 0x47) [ 18.204246] ata1.00: READ LOG DMA EXT failed, trying PIO [ 18.214848] ata1.00: failed to get Identify Device Data, Emask 0x40 [ 18.214854] ata1.00: failed to enable Sense Data Reporting, Emask 0x40 [ 18.214898] ata1.00: failed to set xfermode (err_mask=0x40) [ 18.517417] ata1.01: NODEV after polling detection [ 23.569626] ata1.00: qc timeout (cmd 0xec) [ 23.580211] ata1.00: failed to IDENTIFY (I/O error, err_mask=0x4) [ 23.590738] ata1.00: revalidation failed (errno=-5) [ 28.637804] ata1: link is slow to respond, please be patient (ready=0) [ 33.625803] ata1: device not ready (errno=-16), forcing hardreset [ 38.833802] ata1: link is slow to respond, please be patient (ready=0) [ 43.641800] ata1: SRST failed (errno=-16) [ 48.849800] ata1: link is slow to respond, please be patient (ready=0) [ 53.657802] ata1: SRST failed (errno=-16) [ 58.865616] ata1: link is slow to respond, please be patient (ready=0) [ 88.693804] ata1: SRST failed (errno=-16) [ 93.721799] ata1: SRST failed (errno=-16) [ 93.743646] ata1: reset failed, giving up [ 93.754045] ata1.00: disabled

qc timeoutってなんですか？という感じですが、Linux kernelの問題のようでこのような挙動になるようです。
なお、Windows7はインストールできるので、mSATAに問題はなさそうです。

調べてみると、下記の記事が見つかりました。

Kernel.org Bugzilla – Bug 195895 – failed to set xfermode (err_mask=0x40) on some SSDs
https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=195895

→ fails: ATA_HORKAGE_NO_DMA_LOG ということで、この方の作成したpatchをkernel build時に充ててあげるとうまく動いた例もあるようなので、これを試してみます。 drivers/ata/libata-core.c に nodmalog という個所を追記し、カーネル起動パラメータに libata.force=nodmalog を入れることで、上記のエラーを解消できるようにします。

パッチはこちら
0001-libata-add-kernel-parameter-to-force-ATA_HORKAGE_NO_.patch
https://bugzilla.kernel.org/attachment.cgi?id=295611

[カーネルの再構築]
大まかな手順はここ
https://kernel-team.pages.debian.net/kernel-handbook/ch-common-tasks.html#s-common-official

対象のマシンでは起動できないため、いったん別PCのVMなどでDebian10.9 i386をインストールし、カーネルの再構築環境を整えて作成します。
(下記は別マシンでの作業です。)

$ cd ~/ $ sudo apt-get install build-essential fakeroot $ sudo apt-get build-dep linux $ apt-get source linux $ wget https://bugzilla.kernel.org/attachment.cgi?id=295611 -O 0001-libata-add-kernel-parameter-to-force-ATA_HORKAGE_NO_.patch $ cd linux-4.19.181 $ sudo apt-get install devscripts $ bash debian/bin/test-patches -f i386 ../0001-libata-add-kernel-parameter-to-force-ATA_HORKAGE_NO_.patch $ sudo apt-get install libncurses $ make nconfig 　→ General setup の Localversion を "nodmalog-1.0" とでも入れておきます。 $ nice make -j6 bindeb-pkg 　→ 一晩待ちましょう。恐ろしく時間がかかります。　　上記のコマンドで、とりあえず下記のファイルができあがります。大事にとっておきましょう。　　linux-image-4.19.181nodmalog-1.0_4.19.181nodmalog-1.0-1_i386.deb 　　linux-headers-4.19.181nodmalog-1.0_4.19.181nodmalog-1.0-1_i386.deb 　　linux-libc-dev_4.19.181nodmalog-1.0-1_i386.deb $ ls -la .arch/x86/boot/bzImage (vmlinuzの元になります)

ここまでで、Debian-installerのvmlinuzとinitrd.gzを上記で作成したkernelへ置き換えることで、インストーラー起動時にSSDを認識できるようになります。本来のThinkPad X32で起動すると下記の通り起動できインストールができるようになります。
(起動時のカーネルパラメータに、libata.force=nodmalogを入れて起動してください。)

[ 0.000000] Linux version 4.19.181nodmalog-1.0 (user@debian) (gcc version 8.3.0 (Debian 8.3.0-6)) #1 SMP Sun May 23 11:21:22 JST 2021 : [ 0.089579] Kernel command line: BOOT_IMAGE=/boot/vmlinuz-4.19.181nodmalog-1.0 root=UUID=********-****-****-****-************ ro libata.force=nodmalog splash quiet : [ 6.823710] ata1.00: FORCE: horkage modified (nodmalog) [ 6.823880] ata1.00: ATA-9: TS64GMSA230S, 02J*****, max UDMA/133 [ 6.823883] ata1.00: 125045424 sectors, multi 2: LBA48 NCQ (depth 0/32) [ 6.834950] scsi 0:0:0:0: Direct-Access ATA TS64GMSA230S TBD1 PQ: 0 ANSI: 5 [ 6.842091] sd 0:0:0:0: [sda] 125045424 512-byte logical blocks: (64.0 GB/59.6 GiB) [ 6.842107] sd 0:0:0:0: [sda] Write Protect is off [ 6.842110] sd 0:0:0:0: [sda] Mode Sense: 00 3a 00 00 [ 6.842129] sd 0:0:0:0: [sda] Write cache: enabled, read cache: enabled, doesn't support DPO or FUA [ 6.857932] sda: sda1 sda2 < sda5 > [ 6.858455] sd 0:0:0:0: [sda] Attached SCSI disk

インストーラーへのvmlinuz組み込み、initrd.gzに入れた方法は~~ごちゃごちゃしてしまったんで、後日追記しまとめます。~~下記のとおりです。

[追記：インストーラーへのvmlinuz組み込み、initrd.gzへの組み込み方法]
今回は、hd-mediaのinstallerイメージにあるvmlinuzとinitrd.gzを変更し、USBメモリ(2GB程度あれば充分)に書き込みます。
https://deb.debian.org/debian/dists/buster/main/installer-i386/current/images/hd-media/

initrd.gzに今回作成したカーネルモジュールを展開する。

$ cd ~/ $ wget https://deb.debian.org/debian/dists/buster/main/installer-i386/current/images/hd-media/gtk/initrd.gz $ wget https://(最寄りのdebianミラーから)/debian-10.9.0-i386-netinst.iso $ mkdir initrd_modify && cd initrd_modify $ zcat ../initrd |cpio -idmv $ dpkg-deb -xv linux-image-4.19.181nodmalog-1.0_4.19.181nodmalog-1.0-1_i386.deb ./ $ find | cpio -o -H newc | gzip -c > ../initrd_nodmalog.gz

出来上がった initrd_nodmalog.gzは次の作業でUSBメモリにコピーします。
(中身が消えてもいいUSBメモリは /dev/sdXに刺さっているとします。)

$ sudo apt-get install mbr $ sudo install-mbr /dev/sdX $ sudo mkdosfs /dev/sdX1 $ sudo syslinux /dev/sdX1 $ sudo mount /dev/sdX1 /mnt $ sudo vi /mnt/syslinux.cfg default vmlinuz initrd=initrd_nodmalog.gz forcepae vga=788 libata.force=nodmalog (↑この内容1行をsyslinux.cfgに記載する) $ sudo cp initrd_nodmalog.gz /mnt/ $ sudo cp ~/linux-4.19.181/arch/x86/boot/bzImage /mnt/vmlinuz $ sudo cp ~/linux-image-4.19.181nodmalog-1.0_4.19.181nodmalog-1.0-1_i386.deb /mnt/ $ sudo cp ~/debian-10.9.0-i386-netinst.iso /mnt/ $ sudo umount /mnt $ eject /dev/sdX

上記でUSBメモリの中に、今回作成したdebパッケージ、vmlinuz(bzImage)、initrd_nodmalog.gz、debianのインストーラーisoをコピーします。
あとはこの出来上がったUSBメモリでインストールを実施します。(うまく起動できるといいですね。)
実際にインストールする際、インストールの途中と最後で工夫が必要です。

1.インストーラーISOイメージからコンポーネントをロード

インストーラ起動後、言語等の設定をして進むと、この質問が表示されます。カーネルが違うからなので、カーネルモジュールをロードせずインストールを続けますか？に対して「はい」で続行します。

2.インストールの完了

このまま終わってはいけません。ここで ALT+F2(またはCTRL+ALT+F2)を押して、ターミナルに入りましょう。

3.Please press Enter to activate this console.

ここでエンターキー押してください。

4.コマンド投入1 (USBメモリにあるnodmalogカーネルdebをSSDの/tmpへコピーするのと、chrootするのと)

# cp /hd-media/linux-image-4.19.181nodomalog-1.0-1_i386.deb /target/tmp # chroot /target

5.コマンド投入2 (SSDの/tmpに入れたパッケージをインストールする)

# bash (お好みで) # dpkg -i /tmp/linux-image-4.19.181nodomalog-1.0-1_i386.deb (/dev関連でエラー表示がでる場合もあります。/boot にこのカーネルが入ればOKです。)

6.grub.confにカーネル起動パラメータを入れておく

# vi /etc/default/grub GRUB_CMDLINE_LINUX="libata.force=nodmalog" # update-grub または、(推奨しない方法) # vi /boot/grub/grub.cfg → linux /boot/vmlinuz-4.19.181nodmalog-1.0 root=**** ro quiet あたりの行を linux /boot/vmlinuz-4.19.181nodmalog-1.0 root=**** ro libata.force=nodmalog quiet あたりに編集する