Arc Loader PXE 网络启动指南

概述

将 Arc Loader（Synology Xpenology/Redpill 引导器）从 USB 启动改为 PXE 网络启动，彻底摆脱 U 盘依赖。

原理：将已配置好的 Arc 磁盘镜像（arc.img）压缩后嵌入到 initrd 中，PXE 启动时内核将镜像加载到内存，通过 loop 设备模拟物理磁盘，Arc 正常识别并引导 DSM。

架构

启动链路：

  目标机器 BIOS PXE Boot
       ↓
  路由器 dnsmasq (TFTP) → undionly.kpxe
       ↓
  undionly.kpxe → TFTP 获取 boot.ipxe
       ↓
  boot.ipxe → HTTP 下载 bzImage + initrd
       ↓
  Linux 内核启动 → /init (init-pxe.sh)
       ↓
  解压内嵌 arc.img.gz 到 tmpfs → losetup 创建 loop 设备
       ↓
  exec /init.buildroot → Arc 正常流程 → kexec DSM

前置条件

• 一台已通过 U 盘完成 Arc 配置和 DSM 构建的目标 NAS
• HTTP 服务器（如 nginx），用于托管 bzImage、initrd、boot.ipxe
• 路由器支持 dnsmasq，配置 TFTP 和 PXE 引导
• WSL2（Ubuntu）用于构建 initrd（需要 losetup、zstd 等工具）

修改的文件及内容

1. functions.sh — getBus() 函数修改

文件路径：files/initrd/opt/arc/include/functions.sh

新增两行，让 loop 设备被识别为 virtio 而非 usb，避免 VID/PID 检查失败：

function getBus() {
  local BUS=""
  [ -f "/.dockerenv" ] && BUS="docker"
  # ↓↓↓ 新增：PXE loop 设备识别为 virtio ↓↓↓
  [ -z "${BUS}" ] && [[ "${1}" == /dev/loop* ]] && BUS="virtio" && echo "${BUS}" && return 0
  # ... 原有逻辑不变
}

2. init-pxe.sh — 新增，PXE 启动入口脚本

文件路径：pxe/init-pxe.sh

替换 buildroot 原始 /init，核心流程：

1. 挂载 proc/sysfs/devtmpfs
2. 检测物理 ARC 磁盘（U 盘），有则跳过
3. 创建 2G tmpfs 内存盘
4. 解压内嵌的 arc.img.gz 到内存
5. losetup -P 创建带分区扫描的 loop 设备
6. exec /init.buildroot 进入 Arc 正常流程

关键点：使用 #!/bin/sh（非 bash）确保 busybox 兼容。

3. boot.ipxe — 新增，iPXE 启动脚本

文件路径：pxe/boot.ipxe

kernel ${http-path}/bzImage ${cmdline} dsm_arc
initrd ${http-path}/initrd

• vga=792：设置 1024x768x32 帧缓冲，解决 ttyd 界面显示不全
• dsm_arc：直接引导 DSM 模式（已构建完成）
• 不再需要 pxe_server 参数（arc.img 已内嵌）

4. rebuild-embedded.sh — 新增，WSL 构建脚本

文件路径：pxe/rebuild-embedded.sh

构建流程：

1. 从 arc.img 提取 bzImage + initrd（内核 + 基础 buildroot）
2. 解压 initrd → 注入 init-pxe.sh + 修改后的 functions.sh
3. 压缩 arc-configured.img 为 arc.img.gz 嵌入 initrd
4. zstd -19 重新打包
5. 输出到 pxe-output/

5. trim.sh — 新增，裁剪镜像脚本

文件路径：pxe/trim.sh

将完整的 U 盘镜像（~8GB）裁剪到 ~1.85GB（仅保留已分配分区部分）。

构建步骤（从零开始）

第一步：提取已配置的 arc.img

1. 将已配置好 Arc 的 U 盘插入 Windows 电脑
2. 用 Win32 Disk Imager 制作完整镜像
3. 在 WSL 中执行 trim.sh 裁剪到 ~1.85GB，得到 arc-configured.img

wsl -d Ubuntu -u root -- bash /mnt/d/software/Synology_Arc/pxe/trim.sh

第二步：构建 PXE initrd

wsl -d Ubuntu -u root -- bash /mnt/d/software/Synology_Arc/pxe/rebuild-embedded.sh

输出到 pxe/pxe-output/：bzImage（~8MB）、initrd（~1.1GB）、boot.ipxe

第三步：部署

HTTP 服务器根目录：放入 bzImage、initrd、boot.ipxe

路由器 TFTP 目录（如 /jffs/pxe/）：放入 undionly.kpxe、boot.ipxe

路由器 dnsmasq 配置：

dhcp-match=set:ipxe,175
dhcp-boot=tag:!ipxe,undionly.kpxe
dhcp-boot=tag:ipxe,boot.ipxe

第四步：PXE 启动

1. 目标机器 BIOS 设为 Network Boot（PXE）
2. 开机自动完成：PXE → undionly.kpxe → boot.ipxe → HTTP 下载 → Arc → DSM

更新配置

如果需要修改 Arc 配置（换型号、DSM 版本等）：

1. 用 U 盘启动，在 Arc 中修改配置
2. 重新提取 arc-configured.img（重复第一步）
3. 重新构建 initrd（重复第二步）
4. 重新部署（重复第三步）

注意事项

项目	说明
内存需求	至少 4GB（arc.img 解压占 ~2GB tmpfs）
initrd 大小	~1.1GB，首次 HTTP 下载需等待
重启行为	每次重启重新从网络加载，配置变更不会自动持久化
U 盘兼容	同时插 U 盘时优先使用 U 盘，不影响原有方式
分辨率调整	boot.ipxe 中 vga=792（1024x768x32）可改为其他 VESA 模式

故障排查

错误	原因	解决
"loader disk does not support"	getBus 将 loop 识别为 usb	确认 functions.sh 有 loop→virtio 补丁
"bootloader disk not found"	loop 设备未创建	检查 init-pxe.sh 中 losetup 是否执行
"Rebooting to config mode"	arc.img 未配置（builddone=false）	使用已配置的 arc-configured.img
ttyd 只显示左上角	帧缓冲分辨率低	cmdline 加 vga=792
"failed to download arc.img"	HTTP 下载模式网络不可用	使用嵌入式方案（当前方案）

---

Arc is a customized Redpill Loader for DSM 7.x (Xpenology) with enhanced hardwaresupport, addons, guided (semi-automated) installation and more. Multiple customization options are built-in. It is modified to run on different hardware (More informations in wiki).

• Arc and DSM are independent from each other! Arc is a Boothelper for DSM.

• Commercial use is not permitted and strictly forbidden!!!

• DSM and all parts of it are under Copyright / Ownership by Synology Inc.

• Arc is based on full DSM and not vDSM.

• Any user-specific custom modification of the tested & prebuilt bootloader images could potentially cause irreversible data destruction.

• I'm not responsibly liable for damage or personal loss of any types.

• The project with its affiliation is released for educational and learning purpose only.

• The Loader is free and will be free forever! If you paid for it to an suspicious person, i can't help you. Because i'm not connected to them!

Arc Project

• Arc Loader <- Loader with guided Installation for different Models

• Arc Loader Essential <- Arc Loader with reduced size and only for Linux 5.x model

• Arc Loader Beta <- Beta Release of Arc

• Arc Loader Custom <- Loader with automated Installation

• FAQ & Wiki <- Read me first!!!

Arc Control

• Arc Control (DSM App for Arc Loader)

Arc Utilties

• Arc Utilities (Useful Tools to install DSM Apps on Xpenology)

Developer

• AuxXxilium
• Fulcrum

Thanks

Code is based on the work of TTG, pocopico, jumkey, fbelavenuto, wjz304 and others involved in continuing TTG's original redpill-load project.