BabyLinux製作過程詳解
作者:GuCuiwen email:[email protected]
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一,什麼是BabyLinux
二,爲什麼要做這樣一個linux
三,什麼人適合讀這篇文檔
四,應該具備的知識
五,linux系統引導過程簡介
六,編譯內核
七,編譯busybox
八,製作根文件系統
九,製作ramdisk映象文件
十,內核與busybox的整合
十一,安裝測試和內容調整
十二,babylinux中的BUG
十三,接下來要做的事情
十四,參考文獻
一,什麼是BabyLinux
BabyLinux不是一個完整的發行版,他是利用原有的一套完整的linux系統的內核原代碼和編譯工具,利用busybox內建的強大功能,在一張軟盤上做的一個很小的linux系統.他具備一個linux系統的基本特徵,支持linux系統最常用的一百多個命令,支持多種文件系統,支持網絡等等,你可以把他當做一張linux起動盤和修復盤來用,你也可以把他當做一個靜態路由的路由器軟件,當然,你也可以把他當做一個linux玩具,向你的朋友炫耀linux可以做的多麼小.我把他叫做BabyLinux因爲他很小巧,小的很可愛,像一個剛剛出生的小baby.
二,爲什麼要作這樣一個linux
先說說我一開始的想法,當我一開始接觸linux的時候,看到書上說,linux通常安裝只需要60M左右的空間,但是我發現裝在我硬盤上的Redhat 6.0確要佔據好幾百M的空間.爲什麼我的linux這麼大呢? 後來我發現,裝在我機器上的那麼多東西只有不到30%是我平時常用的,還有30%是我極少用到的,另外的40%基本上是不用的.於是,我和大多數初學者一樣,開始抱怨,爲什麼linux不能做的精簡一點呢?於是,我萌發了自己裁減系統的想法.可惜那個時候我還沒有聽說過有LFS和Debain.等到我積累了足夠的linux知識後,我開始製作這樣一個小系統.
製作這樣一個小系統最大的意義在於,你可以通過製作系統瞭解linux的啓動過程,學會ramdisk的使用,讓你在短時間內學到更多的linux知識.當然,你會得到很大的樂趣.這個項目只是做一個具有基本特徵的linux系統,如果你想自己做一個具有完整功能的linux,請閱讀Linux From Scratch (LFS)文檔.
三,什麼人適合讀這篇文檔
如果你是一個linux愛好者,並且很想了解linux的啓動過程和系統的基本結構,而且是一個喜歡動手研究小玩意的人,那麼這個文檔可以滿足你的需求.如果你僅僅是用linux來做一些普通的日常工作,而不在乎你的linux到底怎麼工作,那麼這份文檔也許不太適合你.另外,如果你是linux愛好者,但是目前還是一個剛剛入門的newbi,我建議你先把linux命令學好.不過我想我會儘可能的把這份文檔寫詳細一些,如果你有足夠的毅力,或許一個newbi也能成功做一個babylinux.或者,你遇到一件很不巧的事情,比如你的老婆來例假了,你的這個週末就泡湯了,那麼閱讀這篇文檔並做一個linux小玩具可以打發你的時間.
四,應該具備的知識
在做一個babylinux之前,你應當已經會應用linux最常用的命令.並且至少有一次成功編譯並安裝系統內核的經歷,會通過編譯源代碼來安裝軟件.如果你具備了這些條件,那麼做這樣一個小系統會很順利,如果你還沒有掌握這些知識,你可能會遇到一些困難.但是只要有毅力,也可以成功.你不需要具備編程的知識,因爲我的目標是:讓具有中等以上linux水平的愛好者可以通過閱讀文檔輕鬆完成這個項目.關於一張軟盤上的linux還有一個很著名的linux叫LOAP (Linux On A
Floppy) 但是他是由比較專業的人員需要編寫很多程序完成的.而且沒有關於他製作過程的文檔.
五,linux系統引導過程簡介
首先,主板的BIOS會讀取硬盤的主引導記錄(MBR),MBR中存放的是一段很小的程序,他的功能是從硬盤讀取操作系統核心文件並運行,因爲這個小程序太小了,因此通常這個小程序不具備直接引導系統內核的能力,他先去引導另一個稍微大一點的小程序,再由這個大一點的小程序去引導系統內核.在linux系統中這樣的小程序有LILO和GRUB.在這個項目中,我決定用LILO來做系統引導程序.在軟盤上啓動linux系統的過程和在硬盤上啓動的過程相似.
Linux系統內核被引導程序裝入內核並運行後,linux內核會檢測系統中的各種硬件.並做好各種硬件的初始化工作,使他們在系統正式運行後能正常工作.之後內核做的最後一個工作是運行
/sbin下的init程序,init是英文單詞initialization(初始化)的簡稱,init程序的工作是讀取/etc/inittab文件中描述的指令,對系統的各種軟硬件環境做最初化設定.最後運行mingetty等待用戶輸入用戶名登錄系統.所有的工作就這麼簡單,雖然linux啓動的時候有很多內容,看上去十分高深,但是都不過是對這個過程的擴充.明白了這個道理,你可以寫一些腳本程序讓他在系統啓動的特定時間運行完成任務.事實上系統內核並不關心/sbin下的init是不是真的init,只要是放在/sbin下名叫init的可執行程序他都可以執行.可以做以下實驗:
編寫一個非常簡單的C程序:
main()
{
printf(“hello,world!/n”);
}
保存後以init.c保存他,並用gcc編譯.
#gcc –-static -o init init.c
這裏的--static 參數告訴gcc把這個程序靜態聯接,這樣這個程序不倚賴任何庫就能運行.把編譯好的init程序拷貝到/sbin下,備份好原來的那個.重新啓動系統最後系統的輸出結果是: hello,world!
然後停在那裏.做這個實驗以前先確定你知道如何把系統恢復到原來的狀態,有一個簡單的方法,在內核啓動前給他加上init=參數,比如你原先的init被你改成了init.bak 只要在啓動的時候給內核加上init=/sbin/init.bak就可以用原來的init程序啓動系統.
做完以上實驗,就明白了內核和init程序之間的關係.此外,init程序不一定是一個二進制可執行程序,他可以是一個bash腳本,一個指向另一個程序的聯接,他的位置也並不一定要在/sbin下,只要在啓動內核時,給內核加上init參數就能被運行,比如,開始時給內核加上init=/bin/bash參數,內核在最後一步就直接運行bash給出提示符,不用登錄系統就可以輸入命令了.其功能類似單用戶模式啓動系統. /sbin/init 程序只是內核默認運行的第一個程序.
六,編譯一個linux系統內核
1,編譯前的規劃和準備
在編譯內核前,請先確定你的需求,把你的需求羅列成一張詳細的表格.你需要讓內核支持什麼硬件,支持多少種分區類型和文件系統,支持哪些網卡,支持哪些網絡協議.等等.請儘可能詳細的羅列這些內容,但是你也不要太貪心,因爲你所有能利用的空間只有1440K,如果你編譯出一個大於1440K或很接近這個數字的內核,你的這個項目就不能完成了,你已經沒有空間再放ramdisk映象文件,除非你原意再多出一張軟盤,做一個兩張軟盤的小linux系統.對於聲卡驅動之類,我勸你還是放棄吧,因爲一個聲卡驅動也許只讓你的內核增大了十多K,但是你有了一個聲卡驅動就務必要有一個播放器吧,否則聲卡驅動就沒有意義,可一個播放器的大小可不是一張軟盤可以裝得下的.在我先前製作的babylinux內核有900多K,其中,文件系統部分站了大部分,因爲我的目標是把他做成一個系統修復盤.因此我在內核中編譯7種文件系統的支持,每減少一個文件系統就可以減小几十甚至200多K的內核大小.越是複雜,越是安全的文件系統,其支持模塊也越大,比如在linux下FAT模塊只有32K,VFAT只有17K,但是ext3的模塊就有86K,JFS達到216K,reiserfs模塊是224K,可以想像,編譯一個支持7個文件系統的900多K的內核,文件系統部分就佔了600K以上的空間,所以如果某一個文件系統是你根本不用的,那麼還是不要編譯進內核把,這樣至少可以省下100多K的空間.對於其他的驅動,比如網卡,通常大小隻有8,9K,最大的也不過10多K,因此可以把常用的網卡芯片的驅動都編譯進去.另外如果你想讓你的babylinux支持U盤,那麼scsi的驅動模塊也是不可小看的,他通常要接近150K,因爲U盤是被當做scsi設備來驅動的.另外你還需要讓你的內核支持即插即用,這些都是不小的空間開銷,我的建議是你放棄一兩個你不用的文件系統.總之,你最後編譯出來的內核大小最好不要超過900K,否則你在busybox裏只能編譯進去很少的命令.
在我編譯的busybox中,我編譯進去120多個命令,基本上把busybox支持的命令都包括進去了.加上小系統所必需的文件系統目錄,/dev下的設備文件,以及/etc下幾個必需的配置文件,做成ramdisk壓縮後的大小是440多K, 加上900K左右的內核剛好可以放入一張1440K軟盤,請注意,你應該留下至少50K的空間,因爲我們要在軟盤上創建一個ext2文件系統,而文件系統本生需要佔據大概25K的磁盤空間.另外lilo的引導文件boot.b的大小是5.7K,還有裝上lilo後自動產生的map文件也要10多K的空間,map文件的具體大小由內核安裝的實際大小決定,通常不會超過30K.
綜上所述,請遵循下面的公式:
內核大小+文件系統壓縮印象文件+50K <= 1440K
另外一點需要說明的是:以上所羅列的文件系統模塊大小是察看我現在使用的Redhat 9 的
/lib/modules下的模塊文件得到的,實際編譯進內核大小會小一點,因爲我們用make bzImage
在內核源代碼目錄樹下生成的內核是經過壓縮過的.
如果你對以上說的內容不太明白也沒有關係,我會在下面的內容中做詳細的說明.
2,必需編譯進內核的內容
首先,我們製作的這個小系統是基於一張軟盤的,因此,你的內核必需支持軟盤.另外對IDE硬盤和cdrom的支持也是不可少的,否則做出來的babylinux就沒有實用價值,因爲他不能訪問硬盤和光盤上的內容這樣的linux雖然可以做的更小,但是製造一個完全沒有用的東西是浪費時間.其他的包括framebuffer等,如果你需要支持在字符界面下以高分辨率顯示,以看到更多的屏幕內容,那麼就必需把framebuffer支持編譯進內核,此外在高分辨率下使用的8x8字體也必需編譯進去.否則即使你給內核傳遞了vga= 參數,內核會因爲沒有可用的小字體而自動轉跳到低分辨率模式下,這是以前困擾我好幾天想不明白的事情,後來通過反覆試驗才明白原來是缺少字體的文體.這裏我先大致提一下需要注意的事情.在下一小節具體編譯時,我會繼續就某些細節問題說明.
3,關於內核的版本
我是在Redhat 9 linux系統下打造的babylinux小系統.使用的是Redhat 9 自帶的2.4.20版的內核.
爲什麼我不用最新的2.6的內核?
一開始我也企圖用最新的內核,但是通過試驗我發現,在用最新的2.6.9內核的情況下,我編譯一個all-no的(即所有內容都選N,不支持任何硬件,只有一個最基本的內核)最小化內核就要460K左右,如果我在這個基礎上再加入幾種文件系統和必要的驅動,那麼內核的大小就不能裝下一張1440K
的軟盤,而我用2.4.20的內核編譯一個最小化的內核只需要217K,的大小.如果優化了gcc參數他還能再小些.這樣我就立即省下了200多K的空間,在平時,200多K的內容微不足道,但是在babylinux裏,這個數目是整個空間的 1/7,相當於一個reiserfs文件系統模塊的大小.當然,我也嘗試了2.2以及更老的內核,但是他們缺少我需要的東西,因此最後權衡下來用2.4的內核是比較合理的.如果你用的是2.6內核的FC系統,那麼最好還是去下載一個2.4版的內核,www.kernel.org 有各個時期的內核可以下載.
4, 內核的配置
如果你對linux內核的配置和編譯已經很熟悉了,請跳過這一段,直接看busybox的編譯.
以root身份登錄系統
進入/usr/src/linux目錄
[root@gucuiwen root]# cd /usr/src/linux
如果你下載了一個2.4版本的內核,爲了避免麻煩,請將他拷貝到/usr/src下,然後接壓縮,再做一個指向他的名爲linux的鏈接.雖然這並不是必需的,但是根據我以往的經驗,如果我把linux源代碼放在其他目錄下解開並編譯,偶然會有一些莫名其妙的小問題發生.
#cp linux-2.4.20.bz2 /usr/src/
#cd /usr/src
#tar xfvj linux-2.4.20.bz2
如果是tar.gz格式,可以這樣解開
#tar xfvz linux-2.4.20.tar.gz
爲了方便,做一個到目錄linux-2.4.20的連接:
#ln -s linux-2.4.20 linux
進入linux源代碼目錄:
#cd linux
清理源代碼樹:
#make mrproper
運行配置程序:
#make xconfig
code maturity level options
先選擇N,當我們配置好常規的東西,要加入framebuffer支持時再將這一項選擇Y,因爲在2.4.20中,framebuffer支持尚屬於實驗性代碼.如果不在code maturity level options選擇爲Y,將不能配置framebuffer.
Loadable module support
選擇N,爲了簡化系統的製作,我在這個項目中不選擇可加載內核模塊的支持.
processor type and features
processor family 中選擇你需要的CPU類型,如果你想讓老至386,新到P4的CPU都能運行babaylinux那麼請選擇386CPU,否則請按自己的實際情況選擇.
其他選項都選擇N.這些在babylinux中都是不需要的.
General setup
networking support 選擇Y
PCI support 選擇Y 除非你不用PCI設備,不過一般人都是需要的,因爲現在網卡大部分是PCI的.
System V ipc 選擇Y
systrl support選擇Y
kernel support for ELF 選擇Y
其餘內容都可以選擇N,如果有特殊需求,比如的網卡是ISA的,那麼請將相應的內容選上.但是不能貪心,時刻牢記,我們能利用的空間只有 1440K ,內核的大小絕不能超過 900K,任何不必要的東西都應該從內核中去除.
memory technology devices (MTD)
Parallel port support
Plug and Play configuration
以上三個大項中的所有內容選擇N
block devices
Normal floppy disk support
Loopback device support
RAM disk support
initial RAM disk (initrd) support
Per partition statics in /proc/partitions
以上幾項選擇Y,其餘全部選擇N.
這裏的選項比較重要,我想重點說明一下.對於軟盤的支持,那是不必說的,那是必備的.
loopback device 即迴環設備,我們平時用命令
#mount -o loop somecd.ISO /mnt/cdrom
掛裝光盤映象文件,或者其他文件系統映象文件時就用到了內核中的loopback 模塊,如果沒有編譯進這個模塊,你將不能用上面的命令掛裝光盤映象和文件系統映象.
個人認爲這個功能是非常重要的,所以編譯了進去.
RAM disk support 即內存磁盤(比較貼切的說法是虛擬磁盤,即撥出一部分內存當做磁盤用).這是製作babylinux項目中的核心內容,由於一張軟盤的空間有限,babylinux的根文件系統是用gzip壓縮法高度壓縮的,在運行時,將解壓縮後的文件拷貝到一個RAM disk運行,所以在運行時,你在根文件系統上的所有操作實際上是在內存上進行的.但是在形式上和在真正的磁盤上運行一樣.只不過放在RAM disk上的所有內容會在系統關機後全部消失.
不僅在運行babylinux時用到ramdisk,我們在製作壓縮的根文件系統時也要用到ramdisk,學習ramdisk的使用是做一個babylinux的重要目的之一. 在linux中,還支持另外一種虛擬磁盤,叫做shm,
(shared memory),這種虛擬磁盤機制比ramdisk更加先進,ramdisk的大小是固定的,由編譯內核時候的default ram disk size 決定.默認爲4096K(4M),也可以在內核裝載前加上ramdisk_size=參數來決定他的大小,但是系統一旦啓動,ramdisk的大小是不能改變的,而shm的大小卻動態的改變.默認情況下爲物理內存的一半,當系統需要更多內存的時,他就自動縮小.系統內存富餘時,他自動增大,這樣可以充分靈活的利用內存空間,shm通常用來作爲系統的磁盤高速緩存,存放系統運行中的臨時文件等.redaht 的linux在默認情況下都有shm的支持,可以用mount和df察看他的掛裝點和大小,如下命令:
[root@gucuiwen linux]# mount
/dev/hda1 on / type ext3 (rw)
none on /proc type proc (rw)
usbdevfs on /proc/bus/usb type usbdevfs (rw)
none on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=620)
/dev/hda6 on /home type ext3 (rw)
/dev/hda5 on /oracle type ext3 (rw)
none on /dev/shm type tmpfs (rw)
/dev/hda7 on /var type ext3 (rw)
[root@gucuiwen linux]# df -h
文件系統 容量 已用 可用 已用% 掛載點
/dev/hda1 2.9G 2.7G 26M 100% /
/dev/hda6 3.8G 1.8G 1.8G 50% /home
/dev/hda5 5.7G 677M 4.8G 13% /oracle
none 125M 0 125M 0% /dev/shm
/dev/hda7 711M 91M 584M 14% /var
雖然shm有這麼多的優點,我還是選擇了ramdisk,因爲ramdisk可以很方便地在系統啓動的時候加載,而shm卻沒那麼容易,下面就來講一下關於內核啓動時加載ramdisk映象的相關內容.
initial RAM disk (initrd) support
即初始化ramdisk支持,這個選項讓內核有能力在內核加載階段就能裝入RAMDISK,並運行其中的內容,否則只能在系統運行階段用ramdisk ,我們平時在編譯了一個新內核後,如果你的根文件系統用的是ext3,而你沒有把ext3編譯進內核,而只作爲一個模塊編譯了,那麼就需要用mkinitrd命令做一個initrd (initializtion ramdisk),這個ramdisk裏放了ext3的模塊,這樣內核在加載根文件系統前就能正確識別ext3文件系統.否則,內核加載的最後一步就會出現kernel panic cant not find init .... 的錯誤.
在babylinux項目中,這個選項是必需的,這裏的作用是把解壓的根文件系統映象裝入ramdisk.
Per partition statics in /proc/partitions
這個選項不是必需的,但是我發現如果我不把這個功能編譯進內核,那麼當我在掛裝文件系統的時候會有些小問題,比如我不能以簡寫的掛裝命令來掛裝文件系統.我不確定到底是不是這個選項的關係,但是把這個選項編譯進內核只增大一點點內核空間,所以爲了避免麻煩,我把他編譯了進去.
Multi-device support (RAID and LVM)
Cryptography support (CryptoAPI)
這兩個大項全部選擇N,因爲在個人用PC上,及少牽涉到這兩項,如果你真的有RAID設備或者LVM,那麼就自己摸索着配置一下吧.
Networking options
這一大項中,只需要把下列項目編譯進內核:
Packet socket :mmapped IO
TCP/IP networking
對於IP:advanced router這項,如果你想重點把babylinux用做靜態路由軟件,那麼把這項編譯進去,而對於network packet filtering (replaces ipchains)這一項,沒有必要編譯進去了,因爲busybox沒有提供iptables工具來設置包過濾防火牆.同樣,unix domain sockets這項也不必選擇,只有運行X的情況下才需要選這項.
Telephony Support 選擇N
ATA/IDE/MFM/RLL support
選擇Y,然後下面的'IDE,ATA and ATAPI Block Devices'按鈕就被激活
下面幾項請選擇Y,其餘都可以是N.
Enhanced IDE/MFM/RLL disk/cdrom/tape/floppy support
Include IDE/ATA-2 DISK support
Auto-Geometry Resizing support
Include IDE/ATA CDROM support
如果你的內核要運行在一臺很老的pentium或486上,請把CMD640 chipset bugfix/support編譯進去,因爲那時候主板的CMD640 IDE控制芯片大多有莫名其妙的BUG,把這項編譯進去會修復這個bug.
下面幾個大項:
SCSI support
Fusion MPT device support
IEEE 1394(FireWire) support
I2O device support
全部選擇N,這裏可能有你想要的好東西,比如1394接口驅動,但是在babylinux上意義不大,而且我們的空間只有1440K.
下面一個大項:
Network device support
選擇Y,這樣就可以支持網卡了,其餘都選擇N.然後點Ethernet(10 or 100 Mbit)按鈕選擇你需要的網卡驅動,你可以把最常見的幾種Reltek8139,NE2000,3COM等網卡編譯進內核.雖然網卡的驅動通常都很小,但是不要太貪心,選2~3個就足夠了,否則你的內核就會一下子多出幾十K.在我先前編譯的babylinux內核中,我把via-rhine網卡編譯了進去,是因爲我打造babylinux的機器上只有一塊那個芯片的網卡.
如果你發現你需要的網卡是灰色的,不能點,那麼先確定他上一級的選項已經點了,比如你想選NE2000的網卡,就必需先選擇ELSA,VLB,PCI and on board controllers.如果還不能點,那麼請確定是否已經把PCI的支持選項選上了,(在Geneal setup)裏.沒有PCI的支持,PCI的網卡將不能選.
可能你是個有錢人,在自己的PC上用千兆網卡,那麼請在千兆網卡那一欄選擇.
接下來幾個大項:
Amateur Radio support
IrDA (infrared) support
ISDN subsystem
Old CD-ROM drivers (not SCSI,not IDE)
Input core support
全部選擇N.
接下來的Charcter devices是很重要的一項,他和Bloack devices一樣重要,我將重點講述.
除了Virtual terminal和Support for console on terminal兩項,其他全選N.
Virtual terminal 即虛擬終端,這是一般linux必備選項.否則你的linux啓動後,在屏幕看不到任何東西.另外還負責鍵盤輸入信息等等.只有在某些嵌入式linux應用場合纔會不要這個選項,因爲這些linux通常都不用操作.
Support for console on terminal
在虛擬終端上的控制檯.他支持在終端上各種信息的輸出,這也是必備的.
接下來的幾個大項:
Multimedia devices
Crypto Hardware support
全部選擇N.
再接下來的那部分File sytems可是重頭戲喔.
這部分不用我太羅嗦了吧,自己需要支持什麼就選什麼.
但是其中有三個是你必需選的:
/proc file system support 缺了他,很多命令和軟件就不能運行.
Second extended fs support BabyLinux的基本文件系統.
ISO 9660 CDROM filesytem support 除非你不想用光盤.
另外,諸如磁盤限額(Quota support),Reiserfs的DEBUG模式(Enable reiserfs debug mode)
等就不用編譯進去了.這些東西意義不大,確要無端的增大內核大小.請牢記一點:編譯出來的內核大小不要超過900K.
Tip:是不是看的很累啊,我寫得更累,別急,內核配置部分馬上要好了.
最後一個Console drivers
這是支持linux在字符模式下高分辨率顯示的內核模塊.前面三個全部選擇Y,
Frame-buffer support按鈕是灰色的不能選,別急,回到第一個大選項:
Code maturity level options 選擇Y,就可以激活這個按鈕了.
下面幾個選項需要選擇Y:
Support for framebuffer devices
VESA VGA graphics console
你也可以選擇其他的顯卡驅動,比如nVidia的,但是VESA和VGA是通用性最好的,只要不是幾十年前的黑白顯卡(我只聽說過,沒見過),都兼容VESA和VGA,因此,爲了製作好的BabyLinux的通用性,請選擇這個驅動.
Support only 8 pixels wide fonts
這個一定要選,否當你給內核傳遞vga=788參數,讓linux在字符界面下高分辨率顯示的時候,系統會因爲找不到合適的小字體而返回到低分辨率模式.
好了!所有內核的配置工作到這裏就全部完成了,剩下的幾個大項全部選N就行了.
保存後退出,配置程序會自動生成一個隱藏的配置文件.config
下面是我配置好的.config文件內容.如果你懶的自己去配置,那麼直接把這個.config拷貝到你的源代碼目錄下就能直接用了.(已經去掉了#開頭的註釋行)
CONFIG_X86=y
CONFIG_UID16=y
CONFIG_EXPERIMENTAL=y
CONFIG_M586=y
CONFIG_X86_WP_WORKS_OK=y
CONFIG_X86_INVLPG=y
CONFIG_X86_CMPXCHG=y
CONFIG_X86_XADD=y
CONFIG_X86_BSWAP=y
CONFIG_X86_POPAD_OK=y
CONFIG_RWSEM_XCHGADD_ALGORITHM=y
CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT=5
CONFIG_X86_USE_STRING_486=y
CONFIG_X86_ALIGNMENT_16=y
CONFIG_X86_PPRO_FENCE=y
CONFIG_NOHIGHMEM=y
CONFIG_NET=y
CONFIG_PCI=y
CONFIG_PCI_GODIRECT=y
CONFIG_PCI_DIRECT=y
CONFIG_SYSVIPC=y
CONFIG_SYSCTL=y
CONFIG_KCORE_ELF=y
CONFIG_BINFMT_ELF=y
CONFIG_BLK_DEV_FD=y
CONFIG_BLK_DEV_LOOP=y
CONFIG_BLK_DEV_RAM=y
CONFIG_BLK_DEV_RAM_SIZE=4096
CONFIG_BLK_DEV_INITRD=y
CONFIG_PACKET=y
CONFIG_INET=y
CONFIG_IP_MULTICAST=y
CONFIG_IDE=y
CONFIG_BLK_DEV_IDE=y
CONFIG_BLK_DEV_IDEDISK=y
CONFIG_IDEDISK_MULTI_MODE=y
CONFIG_BLK_DEV_IDECD=y
CONFIG_BLK_DEV_IDE_MODES=y
CONFIG_NETDEVICES=y
CONFIG_NET_ETHERNET=y
CONFIG_INPUT_MOUSEDEV_SCREEN_X=1024
CONFIG_INPUT_MOUSEDEV_SCREEN_Y=768
CONFIG_VT=y
CONFIG_VT_CONSOLE=y
CONFIG_REISERFS_FS=y
CONFIG_EXT3_FS=y
CONFIG_JBD=y
CONFIG_FAT_FS=y
CONFIG_VFAT_FS=y
CONFIG_RAMFS=y
CONFIG_ISO9660_FS=y
CONFIG_JFS_FS=y
CONFIG_NTFS_FS=y
CONFIG_PROC_FS=y
CONFIG_EXT2_FS=y
CONFIG_MSDOS_PARTITION=y
CONFIG_NLS=y
CONFIG_NLS_DEFAULT="iso8859-1"
CONFIG_VGA_CONSOLE=y
CONFIG_VIDEO_SELECT=y
CONFIG_VIDEO_IGNORE_BAD_MODE=y
CONFIG_FB=y
CONFIG_DUMMY_CONSOLE=y
CONFIG_FB_VESA=y
CONFIG_VIDEO_SELECT=y
CONFIG_FBCON_CFB8=y
CONFIG_FBCON_CFB16=y
CONFIG_FBCON_CFB24=y
CONFIG_FBCON_CFB32=y
CONFIG_FBCON_FONTWIDTH8_ONLY=y
CONFIG_FONT_8x8=y
CONFIG_FONT_8x16=y
5,編譯內核
#make dep
#make bzImage
下面是最後編譯結果:
Boot sector 512 bytes.
Setup is 4733 bytes.
System is 845 kB
make[1]: Leaving directory `/usr/src/linux-2.4.20-8/arch/i386/boot'
我用上面的配置得到了一個845k的內核.
編譯好的內核放在/usr/src/linux-2.4.20-8/arch/i386/boot下.將他拷貝在一個安全的地方備用.
建立一個專放babylinux材料的目錄
#mkdir /babylinux
建立一個做babylinux根文件系統的目錄
#mkdir /babylinux/rootfs
備份內核
#cp /usr/src/linux-2.4.20-8/arch/i386/boot/bzImage /babylinux/
七,編譯busybox
1,busybox簡介
busybox是一個集成了一百多個最常用linux命令和工具的軟件,他甚至還集成了一個http服務器和一個telnet服務器,而所有這一切功能卻只有區區1M左右的大小.我們平時用的那些linux命令就好比是分力式的電子元件,而busybox就好比是一個集成電路,把常用的工具和命令集成壓縮在一個可執行文件裏,功能基本不變,而大小卻小很多倍,在嵌入式linux應用中,busybox有非常廣的應用,另外,大多數linux發行版的安裝程序中都有busybox的身影,安裝linux的時候案ctrl+alt+F2就能得到一個控制檯,而這個控制檯中的所有命令都是指向busybox的鏈接.
Busybox的小身材大作用的特性,給製作一張軟盤的linux帶來了及大方便.
2,busybox的用法
可以這樣用busybox
#busybox ls
他的功能就相當運行ls命令
最常用的用法是建立指向busybox的鏈接,不同的鏈接名完成不同的功能.
#ln -s busybox ls
#ln -s busybox rm
#ln -s busybox mkdir
然後分別運行這三個鏈接:
#./ls
#./rm
#./mkdir
就可以分別完成了ls rm 和mkdir命令的功能.雖然他們都指向同一個可執行程序busybox
但是隻要鏈接名不同,完成的功能就不同,busybox就是這麼的神奇.
很多linux網站都提供busybox的源代碼下載.目前版本是busybox1.0正式版.
3,配置busybox
busybox的配置程序和linux內核菜單配置方式簡直一模一樣.熟悉用make menuconfig方式配置linux內核的朋友很容易上手.
#cp busybox-1.00.tar.gz /babylinux
#cd /babylinux
#tar xvfz busybox-1.00.tar.gz
#cd busybox-1.00
#make menuconfig
下面是需要編譯進busybox的功能選項,其他的可以根據需要自選,但是同樣不要太貪心.
General Configuration應該選的選項
Show verbose applet usage messages
Runtime SUID/SGID configuration via /etc/busybox.conf
Build Options
Build BusyBox as a static binary (no shared libs)
這個選項是一定要選擇的,這樣才能把busybox編譯成靜態鏈接的可執行文件,運行時才獨立於其他函數庫.否則必需要其他庫文件才能運行,在單一個linux內核不能使他正常工作.
Installation Options
Don't use /usr
這個選項也一定要選,否則make install 後busybox將安裝在原系統的/usr下,這將覆蓋掉系統原有的命令.選擇這個選項後,make install後會在busybox目錄下生成一個叫_install的目錄,裏面有busybox和指向他的鏈接.
其他選項都是一些linux基本命令選項,自己需要哪些命令就編譯進去,一般用默認的就可以了.
配置好後退出並保存.
4,編譯並安裝busybox
#make
#make install
編譯好後在busybox目錄下生成子目錄_install,裏面的內容:
drwxr-xr-x 2 root root 4096 11月 24 15:28 bin
lrwxrwxrwx 1 root root 11 11月 24 15:28 linuxrc -> bin/busybox
drwxr-xr-x 2 root root 4096 11月 24 15:28 sbin
其中可執行文件busybox在bin目錄下,其他的都是指向他的符號鏈接.
我編譯出來的busybox可執行文件是935K,加上符號鏈接,整個_install目錄是952K.加上845K的內核不是已經超過1440K了嗎?別擔心,我們將對整個根文件系統做大幅度的壓縮.
八,製作根文件系統
1,基本目錄結構
#cd /babylinux/rootfs
#mkdir etc usr var tmp proc home root dev
其中etc,proc和dev是一定要建的,bin和sbin不用建,因爲busybox中已經有了.
其他的可以象徵性的建幾個就可以了.
拷貝busybox
#cp -R /babylinux/busybox-1.00/_install/* /babylinux/rootfs/
2,建立設備文件名
#cd /babylinux/rootfs/dev
你可以用mknod手工建立,也可以直接從原系統的/dev目錄下拷貝過來.
手工建立的方法:
#ls -l /dev/console
crw------- 1 root root 5, 1 11月 30 09:02 /dev/console
這樣就查看到了console設備的主設備號是5,輔設備號是1,是一個標記爲C的字符設備.
於是,我們可以用mknod建立一個同樣的設備文件:
#mknod console c 5 1
但是手工方法建立太麻煩了,通常直接從/dev下把需要的設備文件拷貝過來.
這些設備文件是特殊文件,在拷貝時一定要加上-R參數才能拷貝.
#cp -R /dev/console ./
#cp -R /dev/null ./
#cp -R /dev/zero ./
...
以下是我認爲需要的設備名:
cdrom fd0 hda14 hda4 hdb11 hdb19 hdc hdc16 hdc6 hdd13 hdd3 loop2 ram2
console fd0H1440 hda15 hda5 hdb12 hdb2 hdc1 hdc17 hdc7 hdd14 hdd4 loop3 tty0
fb hda hda16 hda6 hdb13 hdb3 hdc10 hdc18 hdc8 hdd15 hdd5 loop4 tty1
fb0 hda1 hda17 hda7 hdb14 hdb4 hdc11 hdc19 hdd hdd16 hdd6 loop5 tty2
fb1 hda10 hda18 hda8 hdb15 hdb5 hdc12 hdc2 hdd1 hdd17 hdd7 null tty3
fb2 hda11 hda19 hdb hdb16 hdb6 hdc13 hdc3 hdd10 hdd18 hdd8 ram tty4
fb3 hda12 hda2 hdb1 hdb17 hdb7 hdc14 hdc4 hdd11 hdd19 initctl ram0 tty5
fb4 hda13 hda3 hdb10 hdb18 hdb8 hdc15 hdc5 hdd12 hdd2 loop1 ram1 zero
其中,fd0,hda,ram,ram1,tty1,null,zero,loop1,fb0,fb等是必備的.
其它的hda,hda1,hdb等可以根據實際需要決定.但是上表中的選擇是比較合理的,即能滿足大部分的需要,有沒有不用的設備浪費空間.注意,千萬不要把/dev下的設備全拷貝過來,那將產生大約420K的/dev目錄,這對babylinux來說太大了.
3,建立etc目錄下的配置文件
busybox.conf group inittab motd passwd resolv.conf shadow-
fstab init.d issue mtab profile shadow
其中init.d是一個目錄,從busybox-1.00源代碼目錄下拷貝過來.
#cp -R /babylinux/busybox-1.00/examples/bootflopyp/etc/init.d /babylinux/rootfs/etc/
busybox.conf是一個空文件.
其他文件的內容如下:
fstab
/dev/fd0 / ext2 defaults 0 0
none /proc proc defaults 0 0
/dev/cdrom /mnt/cdrom udf,iso9660 noauto,owner,kudzu,ro 0 0
/dev/fd0 /mnt/floppy auto noauto,owner,kudzu 0 0
group
root:x:0:root
inittab
::sysinit:/etc/init.d/rcS
::askfirst:/bin/sh
tty2::respawn:/bin/getty 38400 tty2
tty3::respawn:/bin/getty 38400 tty3
tty4::respawn:/bin/getty 38400 tty4
# Stuff to do when restarting the init process
::restart:/bin/init
# Stuff to do before rebooting
::ctrlaltdel:/bin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a -r
::shutdown:/bin/swapoff -a
issue
Baby Linux release 0.1
motd
mtab
passwd
root::0:0:root:/root:/bin/ash
profile
# /etc/profile: system-wide .profile file for the Bourne shells
echo
echo
export PS1="[/u@/h /w]/$"
echo "Done"
alias ll='ls -l'
alias du='du -h'
alias df='df -h'
alias rm='rm -i'
echo
resolv.conf
nameserver 202.96.209.5
nameserver 202.96.209.6
shadow
root:$1$$adltAB9Sr/MSKqylIvSJT/:12705:0:99999:7:::
shadow-
root:$1$DWU.tenP$B7ANiXoGoiZMwJR6Ih8810:12705:0:99999:7:::
其中有很多是從原系統的/etc下拷貝過來修改的,如果你是一個具有中等以上水平的linux愛好者,那麼應該一看就明白了,當然,你也可以根據自己的需要修改這些文件.其中最重要的是fstab和inittab,busybox內建的init程序用到的inittab文件的語法和一般的不一樣,不能直接把原系統/etc下inittab文件拷貝過來.可以把busybox-1.00目錄下的示例文件拷貝過來修改用.具體請看busybox的文檔.busybox的init也可以不用inittab.但是在我製作babylinux過程中有一個非常奇怪的bug.所有/sbin下的busybox鏈接在做成壓縮的根文件系統,解壓後都不能正常運行,顯示找不到該命令.只有當我在/bin下做這些鏈接時才能運行.具體原因還不太清除,所以你需要做下面的工作:
#cd /babylinux/rootfs/sbin
#ls
chroot getty ifconfig losetup pivot_root reboot swapoff sysctl
fdisk halt init mkswap poweroff route swapon telnetd
查看到sbin下有上述鏈接
轉到bin下
#cd /babylinux/rootfs/bin
重新做這些鏈接:
#ln -s busybox chroot
#ln -s busybox getty
#ln -s busybox ifconfig
...
然後把sbin下的鏈接刪除,以節省空間
#rm -rf /babylinux/rootfs/sbin/*
再把原先inittab中所有的sbin改成bin
init.d下的文件:
rcS
請確保這個文件是可執行的,否則請改成可執行的:
#chmod u+x rcS
rcS的內容:
#! /bin/sh
mount -o remount,rw /
/bin/mount -a
>/etc/mtab
echo
echo
echo
echo
echo -en "/t/tWelcom to //033[0;32mBabyLinux//033[0;39m/n"
echo -en "//033[0;36m/n"
echo
echo -en "++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++/t/t/n"
echo -en "+ This is a tiny linux system based on a floppy.It contains /t/t/n"
echo -en "+ more than 100 basic Linux commands and tools.The kernel of /t/t/n"
echo -en "+ this tiny system support all kinds of normal filesystems. /t/t/n"
echo -en "+ linux ext2,ext3,jfs,reiserfs and windows fat,vfat,ntfs[readonly]/t/t/n"
echo -en "+ is supported! So it is a powerful small system you can use it /t/t/n"
echo -en "+ as a linux and windows rescue disk.Beside this,the kernel also/t/t/n"
echo -en "+ contains the drivers of Reltek8139,NE2000,via-rhine ethernet/t/t/n"
echo -en "+ adpater. you can configure the IPaddress and netmask with tools/t/t/n"
echo -en "+ 'ifconfig' and config the default gateway with command 'route'. /t/t/n"
echo -en "+ Is there anything else? Haha,this is a telnet server build-in/t/t/n"
echo -en "+ you can type 'telnetd' to startd it and thus your friends can/t/t/n"
echo -en "+ logon to your system to help you solve the problem./t/t/n"
echo -en "+ //033[0;32mAll these great features are powered by BusyBox 1.0//033[0;36m/t/t/n"
echo -en "+ This is a free system tool developed by GuCuiwen./t/t/n"
echo -en "+ RUN YOUR OWN RISK of using it ! if you have any problem please/t/t/n"
echo -en "+ mailto : [email protected] Enjoy!!/t/t/n"
echo -en "++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++/t/t/n"
echo -en "//033[0;39m/n"
hostname BabyLinux
可以自己作相應的修改.
以上是babylinux根文件系統的所有內容,他的總大小應該在1M左右.
[root@gucuiwen baby]# du -hs
1.1M .
九,製作ramdisk映象文件
babylinux根文件系統所有東西都放在/babylinux/rootfs下,我們將利用ramdisk把這些內容做成ramdisk映象文件並壓縮他.
以下主要是ramdisk的用法,看完以下內容,你應當學會ramdisk的使用.
[root@gucuiwen babylinux]# dd if=/dev/zero of=/dev/ram1
dd: 正在寫入 ‘/dev/ram1’: 設備上沒有空間
讀入了 8193+0 個塊
輸出了 8192+0 個塊
zero是一個特殊的設備,表示全部爲0的字符塊.上面這條命令的意思是把系統的第一個ramdisk用全部爲0的數據填充,因爲ramdisk默認大小爲4M,因此當讀滿8192個塊(每塊512字節)後,顯示'設備上沒空間'.這很正常,/dev/ram1已經被填充滿了.
如果指定塊的大小:
[root@gucuiwen babylinux]# dd if=/dev/zero of=/dev/ram1 bs=1M count=4
讀入了 4+0 個塊
輸出了 4+0 個塊
不會有錯誤提示,這裏演示了dd的一般用法,接下來還要頻繁用到dd命令.
在/dev下有很多ramdisk設備,ram1,ram2,ram3....
一般用第一個就可以了.
填充後,ram1就有可空間,可以在這個空間上創見一個文件系統:
[root@gucuiwen babylinux]# mkfs.ext2 -m0 /dev/ram1
mke2fs 1.32 (09-Nov-2002)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=1024 (log=0)
Fragment size=1024 (log=0)
1024 inodes, 4096 blocks
0 blocks (0.00%) reserved for the super user
First data block=1
1 block group
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
1024 inodes per group
Writing inode tables: done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
This filesystem will be automatically checked every 37 mounts or
180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.
將ram1掛裝到文件系統中:
先建立一個掛裝點:
#mkdir /mnt/ram
掛上ram1:
#mount /dev/ram1 /mnt/ram
將先前做好的babylinux根文件系統拷貝到ram1上.
#cp -R /babylinux/rootfs/* /mnt/ram
做完以上幾步,你應就白了ramdisk設備的含義,他是和hda1,hdb1,一樣的塊設備,用mount掛到文件系統下後就可以訪問,往裏放東西,但是所有的東西在內存上.關機將丟失所有東西.
拷貝好babylinux根文件系統後卸載ram1:
#umount /dev/ram1
這時,雖然不能通過/mnt/ram這個掛裝點訪問ram1中的內容了,但是他卻切切實實得在內存中存在.
再用dd把這個ram1以映象方式取出來:
[root@gucuiwen babylinux]# dd if=/dev/ram1 of=/babylinux/ramdisk.img
讀入了 8192+0 個塊
輸出了 8192+0 個塊
驗證一下取出來的內容:
[root@gucuiwen babylinux]# file ramdisk.img
ramdisk.img: Linux rev 1.0 ext2 filesystem data
他是一個ext2 文件系統,類似一個ISO光盤映象文件.
因次,我們可以用loop設備來把他重新掛裝到文件系統裏:
[root@gucuiwen babylinux]# mount -o loop ramdisk.img /mnt/ram/
爲了方便,我仍舊把他掛在/mnt/ram下,因此,在先前一定要把/dev/ram1 umount掉
查看/mnt/ram下的內容,他應該和/babylinux/rootfs下的一模一樣,否則就是出錯了:
[root@gucuiwen babylinux]# ls /mnt/ram
bin dev etc home lost+found mnt proc root sbin tmp usr var
這樣,我們就得到了一個ramdisk根文件系統映象:ramdisk.img
把他umount掉:
#umount /mnt/ram
如果是第一次接觸ramdisk,你可能對上述的內容很迷惑,如果這樣,請反覆閱讀和理解上面的內容,自己多動手做幾次試驗,就可以理解.
壓縮ramdisk.img印象文件:
[root@gucuiwen babylinux]# gzip -v9 ramdisk.img
ramdisk.img: 87.9% -- replaced with ramdisk.img.gz
查看壓縮後的大小:
[root@gucuiwen babylinux]# ls -lh ramdisk.img.gz
-rw-r--r-- 1 root root 495K 11月 30 11:32 ramdisk.img.gz
我得到的壓縮ramdisk映象文件安是495K. 加上內核的845K,是1340K
符合公式:
內核大小+文件系統壓縮印象文件+50K <= 1440K
如果你做出來的kernel和ramdisk.img.gz太大了,請重新制作kernel或ramdisk.img.gz,在其中做一些取捨,如果你的kernel和ramdisk.img.gz太小了,那麼可以再往裏面添加一些內容,使你的babylinux功能更強.
十,內核與busybox的整合
準備一張完好的空白軟盤
創建一個比內核大小略大的文件系統:
比如內核大小是845K,那麼我我創見一個920K的文件系統:
#mkfs.ext2 -m0 /dev/fd0 920
如果空間允許,還可以再大一些,但是必需保證
1440K-文件系統大小>=ramdisk.img.gz的大小.
掛上軟盤
#mount /dev/fd0
將內核拷貝到軟盤:
#cp /babylinux/bzImage /mnt/floppy/
將lilo引導文件安boot.b 拷貝到軟盤
#cp /boot/boot.b /mnt/floppy
新建一個lilo.conf 配置文件:
prompt
timeout=60
default=linux
boot=/dev/fd0
map=/mnt/floppy/map
install=/mnt/floppy/boot.b
linear
image=/mnt/floppy/bzImage
label=linux
read-only
vga=788
root=/dev/fd0
append="load_ramdisk=1 ramdisk_start=940"
vga=788表示讓內核支持字符界面的高分辨率顯示,你可以改成vga=ask,這樣可以在啓動的時候選擇分辨率.
紅色一行是關鍵,load_ramdisk=1告訴內核在啓動的時候轉載壓縮的ramdisk印象文件,
ramdisk_start=940 告訴內核從軟盤的第940K的地方去尋找並裝載壓縮的ramdisk印象文件.
關於ramdisk的用法和更多參數請查看linux0內核文檔/usr/src/linux/Documents/ramdisk.txt
接下來再用dd命令把ramdisk.img.gz裝到軟盤上.
#dd if=/babylinux/ramdisk.img.gz of=/dev/fd0 bs=1k seek=940
這裏的seek=940 表示把ramdisk.img.gz裝到軟盤的第940K開始的地方.
詳細內容請看dd的聯機文檔 man dd
爲什麼要從940k開始呢?
因爲剛纔作了一個920K的文件系統.我把他裝在文件系統20K以後的地方.
當然,如果你的空間十分緊張,連這20K都不捨得浪費,那麼可以這樣:
#dd if=/babylinux/ramdisk.img.gz of=/dev/fd0 bs=1k seek=921
當然,別忘記修改lilo.conf文件. ramdisk_start=921
接下來裝lilo引導程序就大功告成了.
#lilo -C lilo.conf
如果你的磁盤上還有一點點空餘空間,那麼可以把lilo.conf也拷貝上去,以備將來使用.
#cp lilo.conf /mnt/floppy
#umount /dev/fd0
整個工程已經完成了,你可以重新啓動機器,設置電腦從軟盤啓動.看看有沒有成功.
十一,安裝測試和內容調整
如果在整合內核和ramdisk映象過程中,出現磁盤空間不夠的情況,請重新編譯內核和busybox
可以根據實際需要,調整內核和busybox,比如你要內核支持很多東西,但是只需要一個支持50個命令的busybox,那麼可以自己做相應調整.
十二,babylinux中的BUG
有些命令的輸出結果會有偏差,比如用 busybox的df 看磁盤使用情況,和實際的不一樣.
十三,接下來要做的事情
做一個基於64M U盤的linux小系統.
計劃支持如下特徵:
a.軟盤babylinux的所有功能
b.圖形界面的支持.
c.一個輕量級的窗口管理器(window maker)
d.網絡的支持,
e.至少一個圖形web瀏覽器,可以上網.
f.一個音樂播放器和一個視頻播放器.
g.支持中文的顯示和輸入.
h.可以修改配置並保存數據
我還計劃做一個live CD,但是目前已經有很多live CD了,而且都做的非常好.
但是我會自己做一個作爲學習linux的一種手段.如果有時間,可能寫一個做U盤linux和live CD
的教程.但是,我想不會寫的和這個文檔一樣詳細了,我的時間有限.可能大概講一下原理和步驟.有經驗的linux愛好者應該可以通過閱讀文檔完成製作.
十四,參考文獻
<Pocket Linux Guide>
作者:GuCuiwen email:[email protected]
版權聲明:
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以書面,書籍形式轉載和出版請按至少每千字100園人民幣的標準向作者支付稿費
一,什麼是BabyLinux
二,爲什麼要做這樣一個linux
三,什麼人適合讀這篇文檔
四,應該具備的知識
五,linux系統引導過程簡介
六,編譯內核
七,編譯busybox
八,製作根文件系統
九,製作ramdisk映象文件
十,內核與busybox的整合
十一,安裝測試和內容調整
十二,babylinux中的BUG
十三,接下來要做的事情
十四,參考文獻
一,什麼是BabyLinux
BabyLinux不是一個完整的發行版,他是利用原有的一套完整的linux系統的內核原代碼和編譯工具,利用busybox內建的強大功能,在一張軟盤上做的一個很小的linux系統.他具備一個linux系統的基本特徵,支持linux系統最常用的一百多個命令,支持多種文件系統,支持網絡等等,你可以把他當做一張linux起動盤和修復盤來用,你也可以把他當做一個靜態路由的路由器軟件,當然,你也可以把他當做一個linux玩具,向你的朋友炫耀linux可以做的多麼小.我把他叫做BabyLinux因爲他很小巧,小的很可愛,像一個剛剛出生的小baby.
二,爲什麼要作這樣一個linux
先說說我一開始的想法,當我一開始接觸linux的時候,看到書上說,linux通常安裝只需要60M左右的空間,但是我發現裝在我硬盤上的Redhat 6.0確要佔據好幾百M的空間.爲什麼我的linux這麼大呢? 後來我發現,裝在我機器上的那麼多東西只有不到30%是我平時常用的,還有30%是我極少用到的,另外的40%基本上是不用的.於是,我和大多數初學者一樣,開始抱怨,爲什麼linux不能做的精簡一點呢?於是,我萌發了自己裁減系統的想法.可惜那個時候我還沒有聽說過有LFS和Debain.等到我積累了足夠的linux知識後,我開始製作這樣一個小系統.
製作這樣一個小系統最大的意義在於,你可以通過製作系統瞭解linux的啓動過程,學會ramdisk的使用,讓你在短時間內學到更多的linux知識.當然,你會得到很大的樂趣.這個項目只是做一個具有基本特徵的linux系統,如果你想自己做一個具有完整功能的linux,請閱讀Linux From Scratch (LFS)文檔.
三,什麼人適合讀這篇文檔
如果你是一個linux愛好者,並且很想了解linux的啓動過程和系統的基本結構,而且是一個喜歡動手研究小玩意的人,那麼這個文檔可以滿足你的需求.如果你僅僅是用linux來做一些普通的日常工作,而不在乎你的linux到底怎麼工作,那麼這份文檔也許不太適合你.另外,如果你是linux愛好者,但是目前還是一個剛剛入門的newbi,我建議你先把linux命令學好.不過我想我會儘可能的把這份文檔寫詳細一些,如果你有足夠的毅力,或許一個newbi也能成功做一個babylinux.或者,你遇到一件很不巧的事情,比如你的老婆來例假了,你的這個週末就泡湯了,那麼閱讀這篇文檔並做一個linux小玩具可以打發你的時間.
四,應該具備的知識
在做一個babylinux之前,你應當已經會應用linux最常用的命令.並且至少有一次成功編譯並安裝系統內核的經歷,會通過編譯源代碼來安裝軟件.如果你具備了這些條件,那麼做這樣一個小系統會很順利,如果你還沒有掌握這些知識,你可能會遇到一些困難.但是只要有毅力,也可以成功.你不需要具備編程的知識,因爲我的目標是:讓具有中等以上linux水平的愛好者可以通過閱讀文檔輕鬆完成這個項目.關於一張軟盤上的linux還有一個很著名的linux叫LOAP (Linux On A
Floppy) 但是他是由比較專業的人員需要編寫很多程序完成的.而且沒有關於他製作過程的文檔.
五,linux系統引導過程簡介
首先,主板的BIOS會讀取硬盤的主引導記錄(MBR),MBR中存放的是一段很小的程序,他的功能是從硬盤讀取操作系統核心文件並運行,因爲這個小程序太小了,因此通常這個小程序不具備直接引導系統內核的能力,他先去引導另一個稍微大一點的小程序,再由這個大一點的小程序去引導系統內核.在linux系統中這樣的小程序有LILO和GRUB.在這個項目中,我決定用LILO來做系統引導程序.在軟盤上啓動linux系統的過程和在硬盤上啓動的過程相似.
Linux系統內核被引導程序裝入內核並運行後,linux內核會檢測系統中的各種硬件.並做好各種硬件的初始化工作,使他們在系統正式運行後能正常工作.之後內核做的最後一個工作是運行
/sbin下的init程序,init是英文單詞initialization(初始化)的簡稱,init程序的工作是讀取/etc/inittab文件中描述的指令,對系統的各種軟硬件環境做最初化設定.最後運行mingetty等待用戶輸入用戶名登錄系統.所有的工作就這麼簡單,雖然linux啓動的時候有很多內容,看上去十分高深,但是都不過是對這個過程的擴充.明白了這個道理,你可以寫一些腳本程序讓他在系統啓動的特定時間運行完成任務.事實上系統內核並不關心/sbin下的init是不是真的init,只要是放在/sbin下名叫init的可執行程序他都可以執行.可以做以下實驗:
編寫一個非常簡單的C程序:
main()
{
printf(“hello,world!/n”);
}
保存後以init.c保存他,並用gcc編譯.
#gcc –-static -o init init.c
這裏的--static 參數告訴gcc把這個程序靜態聯接,這樣這個程序不倚賴任何庫就能運行.把編譯好的init程序拷貝到/sbin下,備份好原來的那個.重新啓動系統最後系統的輸出結果是: hello,world!
然後停在那裏.做這個實驗以前先確定你知道如何把系統恢復到原來的狀態,有一個簡單的方法,在內核啓動前給他加上init=參數,比如你原先的init被你改成了init.bak 只要在啓動的時候給內核加上init=/sbin/init.bak就可以用原來的init程序啓動系統.
做完以上實驗,就明白了內核和init程序之間的關係.此外,init程序不一定是一個二進制可執行程序,他可以是一個bash腳本,一個指向另一個程序的聯接,他的位置也並不一定要在/sbin下,只要在啓動內核時,給內核加上init參數就能被運行,比如,開始時給內核加上init=/bin/bash參數,內核在最後一步就直接運行bash給出提示符,不用登錄系統就可以輸入命令了.其功能類似單用戶模式啓動系統. /sbin/init 程序只是內核默認運行的第一個程序.
六,編譯一個linux系統內核
1,編譯前的規劃和準備
在編譯內核前,請先確定你的需求,把你的需求羅列成一張詳細的表格.你需要讓內核支持什麼硬件,支持多少種分區類型和文件系統,支持哪些網卡,支持哪些網絡協議.等等.請儘可能詳細的羅列這些內容,但是你也不要太貪心,因爲你所有能利用的空間只有1440K,如果你編譯出一個大於1440K或很接近這個數字的內核,你的這個項目就不能完成了,你已經沒有空間再放ramdisk映象文件,除非你原意再多出一張軟盤,做一個兩張軟盤的小linux系統.對於聲卡驅動之類,我勸你還是放棄吧,因爲一個聲卡驅動也許只讓你的內核增大了十多K,但是你有了一個聲卡驅動就務必要有一個播放器吧,否則聲卡驅動就沒有意義,可一個播放器的大小可不是一張軟盤可以裝得下的.在我先前製作的babylinux內核有900多K,其中,文件系統部分站了大部分,因爲我的目標是把他做成一個系統修復盤.因此我在內核中編譯7種文件系統的支持,每減少一個文件系統就可以減小几十甚至200多K的內核大小.越是複雜,越是安全的文件系統,其支持模塊也越大,比如在linux下FAT模塊只有32K,VFAT只有17K,但是ext3的模塊就有86K,JFS達到216K,reiserfs模塊是224K,可以想像,編譯一個支持7個文件系統的900多K的內核,文件系統部分就佔了600K以上的空間,所以如果某一個文件系統是你根本不用的,那麼還是不要編譯進內核把,這樣至少可以省下100多K的空間.對於其他的驅動,比如網卡,通常大小隻有8,9K,最大的也不過10多K,因此可以把常用的網卡芯片的驅動都編譯進去.另外如果你想讓你的babylinux支持U盤,那麼scsi的驅動模塊也是不可小看的,他通常要接近150K,因爲U盤是被當做scsi設備來驅動的.另外你還需要讓你的內核支持即插即用,這些都是不小的空間開銷,我的建議是你放棄一兩個你不用的文件系統.總之,你最後編譯出來的內核大小最好不要超過900K,否則你在busybox裏只能編譯進去很少的命令.
在我編譯的busybox中,我編譯進去120多個命令,基本上把busybox支持的命令都包括進去了.加上小系統所必需的文件系統目錄,/dev下的設備文件,以及/etc下幾個必需的配置文件,做成ramdisk壓縮後的大小是440多K, 加上900K左右的內核剛好可以放入一張1440K軟盤,請注意,你應該留下至少50K的空間,因爲我們要在軟盤上創建一個ext2文件系統,而文件系統本生需要佔據大概25K的磁盤空間.另外lilo的引導文件boot.b的大小是5.7K,還有裝上lilo後自動產生的map文件也要10多K的空間,map文件的具體大小由內核安裝的實際大小決定,通常不會超過30K.
綜上所述,請遵循下面的公式:
內核大小+文件系統壓縮印象文件+50K <= 1440K
另外一點需要說明的是:以上所羅列的文件系統模塊大小是察看我現在使用的Redhat 9 的
/lib/modules下的模塊文件得到的,實際編譯進內核大小會小一點,因爲我們用make bzImage
在內核源代碼目錄樹下生成的內核是經過壓縮過的.
如果你對以上說的內容不太明白也沒有關係,我會在下面的內容中做詳細的說明.
2,必需編譯進內核的內容
首先,我們製作的這個小系統是基於一張軟盤的,因此,你的內核必需支持軟盤.另外對IDE硬盤和cdrom的支持也是不可少的,否則做出來的babylinux就沒有實用價值,因爲他不能訪問硬盤和光盤上的內容這樣的linux雖然可以做的更小,但是製造一個完全沒有用的東西是浪費時間.其他的包括framebuffer等,如果你需要支持在字符界面下以高分辨率顯示,以看到更多的屏幕內容,那麼就必需把framebuffer支持編譯進內核,此外在高分辨率下使用的8x8字體也必需編譯進去.否則即使你給內核傳遞了vga= 參數,內核會因爲沒有可用的小字體而自動轉跳到低分辨率模式下,這是以前困擾我好幾天想不明白的事情,後來通過反覆試驗才明白原來是缺少字體的文體.這裏我先大致提一下需要注意的事情.在下一小節具體編譯時,我會繼續就某些細節問題說明.
3,關於內核的版本
我是在Redhat 9 linux系統下打造的babylinux小系統.使用的是Redhat 9 自帶的2.4.20版的內核.
爲什麼我不用最新的2.6的內核?
一開始我也企圖用最新的內核,但是通過試驗我發現,在用最新的2.6.9內核的情況下,我編譯一個all-no的(即所有內容都選N,不支持任何硬件,只有一個最基本的內核)最小化內核就要460K左右,如果我在這個基礎上再加入幾種文件系統和必要的驅動,那麼內核的大小就不能裝下一張1440K
的軟盤,而我用2.4.20的內核編譯一個最小化的內核只需要217K,的大小.如果優化了gcc參數他還能再小些.這樣我就立即省下了200多K的空間,在平時,200多K的內容微不足道,但是在babylinux裏,這個數目是整個空間的 1/7,相當於一個reiserfs文件系統模塊的大小.當然,我也嘗試了2.2以及更老的內核,但是他們缺少我需要的東西,因此最後權衡下來用2.4的內核是比較合理的.如果你用的是2.6內核的FC系統,那麼最好還是去下載一個2.4版的內核,www.kernel.org 有各個時期的內核可以下載.
4, 內核的配置
如果你對linux內核的配置和編譯已經很熟悉了,請跳過這一段,直接看busybox的編譯.
以root身份登錄系統
進入/usr/src/linux目錄
[root@gucuiwen root]# cd /usr/src/linux
如果你下載了一個2.4版本的內核,爲了避免麻煩,請將他拷貝到/usr/src下,然後接壓縮,再做一個指向他的名爲linux的鏈接.雖然這並不是必需的,但是根據我以往的經驗,如果我把linux源代碼放在其他目錄下解開並編譯,偶然會有一些莫名其妙的小問題發生.
#cp linux-2.4.20.bz2 /usr/src/
#cd /usr/src
#tar xfvj linux-2.4.20.bz2
如果是tar.gz格式,可以這樣解開
#tar xfvz linux-2.4.20.tar.gz
爲了方便,做一個到目錄linux-2.4.20的連接:
#ln -s linux-2.4.20 linux
進入linux源代碼目錄:
#cd linux
清理源代碼樹:
#make mrproper
運行配置程序:
#make xconfig
code maturity level options
先選擇N,當我們配置好常規的東西,要加入framebuffer支持時再將這一項選擇Y,因爲在2.4.20中,framebuffer支持尚屬於實驗性代碼.如果不在code maturity level options選擇爲Y,將不能配置framebuffer.
Loadable module support
選擇N,爲了簡化系統的製作,我在這個項目中不選擇可加載內核模塊的支持.
processor type and features
processor family 中選擇你需要的CPU類型,如果你想讓老至386,新到P4的CPU都能運行babaylinux那麼請選擇386CPU,否則請按自己的實際情況選擇.
其他選項都選擇N.這些在babylinux中都是不需要的.
General setup
networking support 選擇Y
PCI support 選擇Y 除非你不用PCI設備,不過一般人都是需要的,因爲現在網卡大部分是PCI的.
System V ipc 選擇Y
systrl support選擇Y
kernel support for ELF 選擇Y
其餘內容都可以選擇N,如果有特殊需求,比如的網卡是ISA的,那麼請將相應的內容選上.但是不能貪心,時刻牢記,我們能利用的空間只有 1440K ,內核的大小絕不能超過 900K,任何不必要的東西都應該從內核中去除.
memory technology devices (MTD)
Parallel port support
Plug and Play configuration
以上三個大項中的所有內容選擇N
block devices
Normal floppy disk support
Loopback device support
RAM disk support
initial RAM disk (initrd) support
Per partition statics in /proc/partitions
以上幾項選擇Y,其餘全部選擇N.
這裏的選項比較重要,我想重點說明一下.對於軟盤的支持,那是不必說的,那是必備的.
loopback device 即迴環設備,我們平時用命令
#mount -o loop somecd.ISO /mnt/cdrom
掛裝光盤映象文件,或者其他文件系統映象文件時就用到了內核中的loopback 模塊,如果沒有編譯進這個模塊,你將不能用上面的命令掛裝光盤映象和文件系統映象.
個人認爲這個功能是非常重要的,所以編譯了進去.
RAM disk support 即內存磁盤(比較貼切的說法是虛擬磁盤,即撥出一部分內存當做磁盤用).這是製作babylinux項目中的核心內容,由於一張軟盤的空間有限,babylinux的根文件系統是用gzip壓縮法高度壓縮的,在運行時,將解壓縮後的文件拷貝到一個RAM disk運行,所以在運行時,你在根文件系統上的所有操作實際上是在內存上進行的.但是在形式上和在真正的磁盤上運行一樣.只不過放在RAM disk上的所有內容會在系統關機後全部消失.
不僅在運行babylinux時用到ramdisk,我們在製作壓縮的根文件系統時也要用到ramdisk,學習ramdisk的使用是做一個babylinux的重要目的之一. 在linux中,還支持另外一種虛擬磁盤,叫做shm,
(shared memory),這種虛擬磁盤機制比ramdisk更加先進,ramdisk的大小是固定的,由編譯內核時候的default ram disk size 決定.默認爲4096K(4M),也可以在內核裝載前加上ramdisk_size=參數來決定他的大小,但是系統一旦啓動,ramdisk的大小是不能改變的,而shm的大小卻動態的改變.默認情況下爲物理內存的一半,當系統需要更多內存的時,他就自動縮小.系統內存富餘時,他自動增大,這樣可以充分靈活的利用內存空間,shm通常用來作爲系統的磁盤高速緩存,存放系統運行中的臨時文件等.redaht 的linux在默認情況下都有shm的支持,可以用mount和df察看他的掛裝點和大小,如下命令:
[root@gucuiwen linux]# mount
/dev/hda1 on / type ext3 (rw)
none on /proc type proc (rw)
usbdevfs on /proc/bus/usb type usbdevfs (rw)
none on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=620)
/dev/hda6 on /home type ext3 (rw)
/dev/hda5 on /oracle type ext3 (rw)
none on /dev/shm type tmpfs (rw)
/dev/hda7 on /var type ext3 (rw)
[root@gucuiwen linux]# df -h
文件系統 容量 已用 可用 已用% 掛載點
/dev/hda1 2.9G 2.7G 26M 100% /
/dev/hda6 3.8G 1.8G 1.8G 50% /home
/dev/hda5 5.7G 677M 4.8G 13% /oracle
none 125M 0 125M 0% /dev/shm
/dev/hda7 711M 91M 584M 14% /var
雖然shm有這麼多的優點,我還是選擇了ramdisk,因爲ramdisk可以很方便地在系統啓動的時候加載,而shm卻沒那麼容易,下面就來講一下關於內核啓動時加載ramdisk映象的相關內容.
initial RAM disk (initrd) support
即初始化ramdisk支持,這個選項讓內核有能力在內核加載階段就能裝入RAMDISK,並運行其中的內容,否則只能在系統運行階段用ramdisk ,我們平時在編譯了一個新內核後,如果你的根文件系統用的是ext3,而你沒有把ext3編譯進內核,而只作爲一個模塊編譯了,那麼就需要用mkinitrd命令做一個initrd (initializtion ramdisk),這個ramdisk裏放了ext3的模塊,這樣內核在加載根文件系統前就能正確識別ext3文件系統.否則,內核加載的最後一步就會出現kernel panic cant not find init .... 的錯誤.
在babylinux項目中,這個選項是必需的,這裏的作用是把解壓的根文件系統映象裝入ramdisk.
Per partition statics in /proc/partitions
這個選項不是必需的,但是我發現如果我不把這個功能編譯進內核,那麼當我在掛裝文件系統的時候會有些小問題,比如我不能以簡寫的掛裝命令來掛裝文件系統.我不確定到底是不是這個選項的關係,但是把這個選項編譯進內核只增大一點點內核空間,所以爲了避免麻煩,我把他編譯了進去.
Multi-device support (RAID and LVM)
Cryptography support (CryptoAPI)
這兩個大項全部選擇N,因爲在個人用PC上,及少牽涉到這兩項,如果你真的有RAID設備或者LVM,那麼就自己摸索着配置一下吧.
Networking options
這一大項中,只需要把下列項目編譯進內核:
Packet socket :mmapped IO
TCP/IP networking
對於IP:advanced router這項,如果你想重點把babylinux用做靜態路由軟件,那麼把這項編譯進去,而對於network packet filtering (replaces ipchains)這一項,沒有必要編譯進去了,因爲busybox沒有提供iptables工具來設置包過濾防火牆.同樣,unix domain sockets這項也不必選擇,只有運行X的情況下才需要選這項.
Telephony Support 選擇N
ATA/IDE/MFM/RLL support
選擇Y,然後下面的'IDE,ATA and ATAPI Block Devices'按鈕就被激活
下面幾項請選擇Y,其餘都可以是N.
Enhanced IDE/MFM/RLL disk/cdrom/tape/floppy support
Include IDE/ATA-2 DISK support
Auto-Geometry Resizing support
Include IDE/ATA CDROM support
如果你的內核要運行在一臺很老的pentium或486上,請把CMD640 chipset bugfix/support編譯進去,因爲那時候主板的CMD640 IDE控制芯片大多有莫名其妙的BUG,把這項編譯進去會修復這個bug.
下面幾個大項:
SCSI support
Fusion MPT device support
IEEE 1394(FireWire) support
I2O device support
全部選擇N,這裏可能有你想要的好東西,比如1394接口驅動,但是在babylinux上意義不大,而且我們的空間只有1440K.
下面一個大項:
Network device support
選擇Y,這樣就可以支持網卡了,其餘都選擇N.然後點Ethernet(10 or 100 Mbit)按鈕選擇你需要的網卡驅動,你可以把最常見的幾種Reltek8139,NE2000,3COM等網卡編譯進內核.雖然網卡的驅動通常都很小,但是不要太貪心,選2~3個就足夠了,否則你的內核就會一下子多出幾十K.在我先前編譯的babylinux內核中,我把via-rhine網卡編譯了進去,是因爲我打造babylinux的機器上只有一塊那個芯片的網卡.
如果你發現你需要的網卡是灰色的,不能點,那麼先確定他上一級的選項已經點了,比如你想選NE2000的網卡,就必需先選擇ELSA,VLB,PCI and on board controllers.如果還不能點,那麼請確定是否已經把PCI的支持選項選上了,(在Geneal setup)裏.沒有PCI的支持,PCI的網卡將不能選.
可能你是個有錢人,在自己的PC上用千兆網卡,那麼請在千兆網卡那一欄選擇.
接下來幾個大項:
Amateur Radio support
IrDA (infrared) support
ISDN subsystem
Old CD-ROM drivers (not SCSI,not IDE)
Input core support
全部選擇N.
接下來的Charcter devices是很重要的一項,他和Bloack devices一樣重要,我將重點講述.
除了Virtual terminal和Support for console on terminal兩項,其他全選N.
Virtual terminal 即虛擬終端,這是一般linux必備選項.否則你的linux啓動後,在屏幕看不到任何東西.另外還負責鍵盤輸入信息等等.只有在某些嵌入式linux應用場合纔會不要這個選項,因爲這些linux通常都不用操作.
Support for console on terminal
在虛擬終端上的控制檯.他支持在終端上各種信息的輸出,這也是必備的.
接下來的幾個大項:
Multimedia devices
Crypto Hardware support
全部選擇N.
再接下來的那部分File sytems可是重頭戲喔.
這部分不用我太羅嗦了吧,自己需要支持什麼就選什麼.
但是其中有三個是你必需選的:
/proc file system support 缺了他,很多命令和軟件就不能運行.
Second extended fs support BabyLinux的基本文件系統.
ISO 9660 CDROM filesytem support 除非你不想用光盤.
另外,諸如磁盤限額(Quota support),Reiserfs的DEBUG模式(Enable reiserfs debug mode)
等就不用編譯進去了.這些東西意義不大,確要無端的增大內核大小.請牢記一點:編譯出來的內核大小不要超過900K.
Tip:是不是看的很累啊,我寫得更累,別急,內核配置部分馬上要好了.
最後一個Console drivers
這是支持linux在字符模式下高分辨率顯示的內核模塊.前面三個全部選擇Y,
Frame-buffer support按鈕是灰色的不能選,別急,回到第一個大選項:
Code maturity level options 選擇Y,就可以激活這個按鈕了.
下面幾個選項需要選擇Y:
Support for framebuffer devices
VESA VGA graphics console
你也可以選擇其他的顯卡驅動,比如nVidia的,但是VESA和VGA是通用性最好的,只要不是幾十年前的黑白顯卡(我只聽說過,沒見過),都兼容VESA和VGA,因此,爲了製作好的BabyLinux的通用性,請選擇這個驅動.
Support only 8 pixels wide fonts
這個一定要選,否當你給內核傳遞vga=788參數,讓linux在字符界面下高分辨率顯示的時候,系統會因爲找不到合適的小字體而返回到低分辨率模式.
好了!所有內核的配置工作到這裏就全部完成了,剩下的幾個大項全部選N就行了.
保存後退出,配置程序會自動生成一個隱藏的配置文件.config
下面是我配置好的.config文件內容.如果你懶的自己去配置,那麼直接把這個.config拷貝到你的源代碼目錄下就能直接用了.(已經去掉了#開頭的註釋行)
CONFIG_X86=y
CONFIG_UID16=y
CONFIG_EXPERIMENTAL=y
CONFIG_M586=y
CONFIG_X86_WP_WORKS_OK=y
CONFIG_X86_INVLPG=y
CONFIG_X86_CMPXCHG=y
CONFIG_X86_XADD=y
CONFIG_X86_BSWAP=y
CONFIG_X86_POPAD_OK=y
CONFIG_RWSEM_XCHGADD_ALGORITHM=y
CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT=5
CONFIG_X86_USE_STRING_486=y
CONFIG_X86_ALIGNMENT_16=y
CONFIG_X86_PPRO_FENCE=y
CONFIG_NOHIGHMEM=y
CONFIG_NET=y
CONFIG_PCI=y
CONFIG_PCI_GODIRECT=y
CONFIG_PCI_DIRECT=y
CONFIG_SYSVIPC=y
CONFIG_SYSCTL=y
CONFIG_KCORE_ELF=y
CONFIG_BINFMT_ELF=y
CONFIG_BLK_DEV_FD=y
CONFIG_BLK_DEV_LOOP=y
CONFIG_BLK_DEV_RAM=y
CONFIG_BLK_DEV_RAM_SIZE=4096
CONFIG_BLK_DEV_INITRD=y
CONFIG_PACKET=y
CONFIG_INET=y
CONFIG_IP_MULTICAST=y
CONFIG_IDE=y
CONFIG_BLK_DEV_IDE=y
CONFIG_BLK_DEV_IDEDISK=y
CONFIG_IDEDISK_MULTI_MODE=y
CONFIG_BLK_DEV_IDECD=y
CONFIG_BLK_DEV_IDE_MODES=y
CONFIG_NETDEVICES=y
CONFIG_NET_ETHERNET=y
CONFIG_INPUT_MOUSEDEV_SCREEN_X=1024
CONFIG_INPUT_MOUSEDEV_SCREEN_Y=768
CONFIG_VT=y
CONFIG_VT_CONSOLE=y
CONFIG_REISERFS_FS=y
CONFIG_EXT3_FS=y
CONFIG_JBD=y
CONFIG_FAT_FS=y
CONFIG_VFAT_FS=y
CONFIG_RAMFS=y
CONFIG_ISO9660_FS=y
CONFIG_JFS_FS=y
CONFIG_NTFS_FS=y
CONFIG_PROC_FS=y
CONFIG_EXT2_FS=y
CONFIG_MSDOS_PARTITION=y
CONFIG_NLS=y
CONFIG_NLS_DEFAULT="iso8859-1"
CONFIG_VGA_CONSOLE=y
CONFIG_VIDEO_SELECT=y
CONFIG_VIDEO_IGNORE_BAD_MODE=y
CONFIG_FB=y
CONFIG_DUMMY_CONSOLE=y
CONFIG_FB_VESA=y
CONFIG_VIDEO_SELECT=y
CONFIG_FBCON_CFB8=y
CONFIG_FBCON_CFB16=y
CONFIG_FBCON_CFB24=y
CONFIG_FBCON_CFB32=y
CONFIG_FBCON_FONTWIDTH8_ONLY=y
CONFIG_FONT_8x8=y
CONFIG_FONT_8x16=y
5,編譯內核
#make dep
#make bzImage
下面是最後編譯結果:
Boot sector 512 bytes.
Setup is 4733 bytes.
System is 845 kB
make[1]: Leaving directory `/usr/src/linux-2.4.20-8/arch/i386/boot'
我用上面的配置得到了一個845k的內核.
編譯好的內核放在/usr/src/linux-2.4.20-8/arch/i386/boot下.將他拷貝在一個安全的地方備用.
建立一個專放babylinux材料的目錄
#mkdir /babylinux
建立一個做babylinux根文件系統的目錄
#mkdir /babylinux/rootfs
備份內核
#cp /usr/src/linux-2.4.20-8/arch/i386/boot/bzImage /babylinux/
七,編譯busybox
1,busybox簡介
busybox是一個集成了一百多個最常用linux命令和工具的軟件,他甚至還集成了一個http服務器和一個telnet服務器,而所有這一切功能卻只有區區1M左右的大小.我們平時用的那些linux命令就好比是分力式的電子元件,而busybox就好比是一個集成電路,把常用的工具和命令集成壓縮在一個可執行文件裏,功能基本不變,而大小卻小很多倍,在嵌入式linux應用中,busybox有非常廣的應用,另外,大多數linux發行版的安裝程序中都有busybox的身影,安裝linux的時候案ctrl+alt+F2就能得到一個控制檯,而這個控制檯中的所有命令都是指向busybox的鏈接.
Busybox的小身材大作用的特性,給製作一張軟盤的linux帶來了及大方便.
2,busybox的用法
可以這樣用busybox
#busybox ls
他的功能就相當運行ls命令
最常用的用法是建立指向busybox的鏈接,不同的鏈接名完成不同的功能.
#ln -s busybox ls
#ln -s busybox rm
#ln -s busybox mkdir
然後分別運行這三個鏈接:
#./ls
#./rm
#./mkdir
就可以分別完成了ls rm 和mkdir命令的功能.雖然他們都指向同一個可執行程序busybox
但是隻要鏈接名不同,完成的功能就不同,busybox就是這麼的神奇.
很多linux網站都提供busybox的源代碼下載.目前版本是busybox1.0正式版.
3,配置busybox
busybox的配置程序和linux內核菜單配置方式簡直一模一樣.熟悉用make menuconfig方式配置linux內核的朋友很容易上手.
#cp busybox-1.00.tar.gz /babylinux
#cd /babylinux
#tar xvfz busybox-1.00.tar.gz
#cd busybox-1.00
#make menuconfig
下面是需要編譯進busybox的功能選項,其他的可以根據需要自選,但是同樣不要太貪心.
General Configuration應該選的選項
Show verbose applet usage messages
Runtime SUID/SGID configuration via /etc/busybox.conf
Build Options
Build BusyBox as a static binary (no shared libs)
這個選項是一定要選擇的,這樣才能把busybox編譯成靜態鏈接的可執行文件,運行時才獨立於其他函數庫.否則必需要其他庫文件才能運行,在單一個linux內核不能使他正常工作.
Installation Options
Don't use /usr
這個選項也一定要選,否則make install 後busybox將安裝在原系統的/usr下,這將覆蓋掉系統原有的命令.選擇這個選項後,make install後會在busybox目錄下生成一個叫_install的目錄,裏面有busybox和指向他的鏈接.
其他選項都是一些linux基本命令選項,自己需要哪些命令就編譯進去,一般用默認的就可以了.
配置好後退出並保存.
4,編譯並安裝busybox
#make
#make install
編譯好後在busybox目錄下生成子目錄_install,裏面的內容:
drwxr-xr-x 2 root root 4096 11月 24 15:28 bin
lrwxrwxrwx 1 root root 11 11月 24 15:28 linuxrc -> bin/busybox
drwxr-xr-x 2 root root 4096 11月 24 15:28 sbin
其中可執行文件busybox在bin目錄下,其他的都是指向他的符號鏈接.
我編譯出來的busybox可執行文件是935K,加上符號鏈接,整個_install目錄是952K.加上845K的內核不是已經超過1440K了嗎?別擔心,我們將對整個根文件系統做大幅度的壓縮.
八,製作根文件系統
1,基本目錄結構
#cd /babylinux/rootfs
#mkdir etc usr var tmp proc home root dev
其中etc,proc和dev是一定要建的,bin和sbin不用建,因爲busybox中已經有了.
其他的可以象徵性的建幾個就可以了.
拷貝busybox
#cp -R /babylinux/busybox-1.00/_install/* /babylinux/rootfs/
2,建立設備文件名
#cd /babylinux/rootfs/dev
你可以用mknod手工建立,也可以直接從原系統的/dev目錄下拷貝過來.
手工建立的方法:
#ls -l /dev/console
crw------- 1 root root 5, 1 11月 30 09:02 /dev/console
這樣就查看到了console設備的主設備號是5,輔設備號是1,是一個標記爲C的字符設備.
於是,我們可以用mknod建立一個同樣的設備文件:
#mknod console c 5 1
但是手工方法建立太麻煩了,通常直接從/dev下把需要的設備文件拷貝過來.
這些設備文件是特殊文件,在拷貝時一定要加上-R參數才能拷貝.
#cp -R /dev/console ./
#cp -R /dev/null ./
#cp -R /dev/zero ./
...
以下是我認爲需要的設備名:
cdrom fd0 hda14 hda4 hdb11 hdb19 hdc hdc16 hdc6 hdd13 hdd3 loop2 ram2
console fd0H1440 hda15 hda5 hdb12 hdb2 hdc1 hdc17 hdc7 hdd14 hdd4 loop3 tty0
fb hda hda16 hda6 hdb13 hdb3 hdc10 hdc18 hdc8 hdd15 hdd5 loop4 tty1
fb0 hda1 hda17 hda7 hdb14 hdb4 hdc11 hdc19 hdd hdd16 hdd6 loop5 tty2
fb1 hda10 hda18 hda8 hdb15 hdb5 hdc12 hdc2 hdd1 hdd17 hdd7 null tty3
fb2 hda11 hda19 hdb hdb16 hdb6 hdc13 hdc3 hdd10 hdd18 hdd8 ram tty4
fb3 hda12 hda2 hdb1 hdb17 hdb7 hdc14 hdc4 hdd11 hdd19 initctl ram0 tty5
fb4 hda13 hda3 hdb10 hdb18 hdb8 hdc15 hdc5 hdd12 hdd2 loop1 ram1 zero
其中,fd0,hda,ram,ram1,tty1,null,zero,loop1,fb0,fb等是必備的.
其它的hda,hda1,hdb等可以根據實際需要決定.但是上表中的選擇是比較合理的,即能滿足大部分的需要,有沒有不用的設備浪費空間.注意,千萬不要把/dev下的設備全拷貝過來,那將產生大約420K的/dev目錄,這對babylinux來說太大了.
3,建立etc目錄下的配置文件
busybox.conf group inittab motd passwd resolv.conf shadow-
fstab init.d issue mtab profile shadow
其中init.d是一個目錄,從busybox-1.00源代碼目錄下拷貝過來.
#cp -R /babylinux/busybox-1.00/examples/bootflopyp/etc/init.d /babylinux/rootfs/etc/
busybox.conf是一個空文件.
其他文件的內容如下:
fstab
/dev/fd0 / ext2 defaults 0 0
none /proc proc defaults 0 0
/dev/cdrom /mnt/cdrom udf,iso9660 noauto,owner,kudzu,ro 0 0
/dev/fd0 /mnt/floppy auto noauto,owner,kudzu 0 0
group
root:x:0:root
inittab
::sysinit:/etc/init.d/rcS
::askfirst:/bin/sh
tty2::respawn:/bin/getty 38400 tty2
tty3::respawn:/bin/getty 38400 tty3
tty4::respawn:/bin/getty 38400 tty4
# Stuff to do when restarting the init process
::restart:/bin/init
# Stuff to do before rebooting
::ctrlaltdel:/bin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a -r
::shutdown:/bin/swapoff -a
issue
Baby Linux release 0.1
motd
mtab
passwd
root::0:0:root:/root:/bin/ash
profile
# /etc/profile: system-wide .profile file for the Bourne shells
echo
echo
export PS1="[/u@/h /w]/$"
echo "Done"
alias ll='ls -l'
alias du='du -h'
alias df='df -h'
alias rm='rm -i'
echo
resolv.conf
nameserver 202.96.209.5
nameserver 202.96.209.6
shadow
root:$1$$adltAB9Sr/MSKqylIvSJT/:12705:0:99999:7:::
shadow-
root:$1$DWU.tenP$B7ANiXoGoiZMwJR6Ih8810:12705:0:99999:7:::
其中有很多是從原系統的/etc下拷貝過來修改的,如果你是一個具有中等以上水平的linux愛好者,那麼應該一看就明白了,當然,你也可以根據自己的需要修改這些文件.其中最重要的是fstab和inittab,busybox內建的init程序用到的inittab文件的語法和一般的不一樣,不能直接把原系統/etc下inittab文件拷貝過來.可以把busybox-1.00目錄下的示例文件拷貝過來修改用.具體請看busybox的文檔.busybox的init也可以不用inittab.但是在我製作babylinux過程中有一個非常奇怪的bug.所有/sbin下的busybox鏈接在做成壓縮的根文件系統,解壓後都不能正常運行,顯示找不到該命令.只有當我在/bin下做這些鏈接時才能運行.具體原因還不太清除,所以你需要做下面的工作:
#cd /babylinux/rootfs/sbin
#ls
chroot getty ifconfig losetup pivot_root reboot swapoff sysctl
fdisk halt init mkswap poweroff route swapon telnetd
查看到sbin下有上述鏈接
轉到bin下
#cd /babylinux/rootfs/bin
重新做這些鏈接:
#ln -s busybox chroot
#ln -s busybox getty
#ln -s busybox ifconfig
...
然後把sbin下的鏈接刪除,以節省空間
#rm -rf /babylinux/rootfs/sbin/*
再把原先inittab中所有的sbin改成bin
init.d下的文件:
rcS
請確保這個文件是可執行的,否則請改成可執行的:
#chmod u+x rcS
rcS的內容:
#! /bin/sh
mount -o remount,rw /
/bin/mount -a
>/etc/mtab
echo
echo
echo
echo
echo -en "/t/tWelcom to //033[0;32mBabyLinux//033[0;39m/n"
echo -en "//033[0;36m/n"
echo
echo -en "++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++/t/t/n"
echo -en "+ This is a tiny linux system based on a floppy.It contains /t/t/n"
echo -en "+ more than 100 basic Linux commands and tools.The kernel of /t/t/n"
echo -en "+ this tiny system support all kinds of normal filesystems. /t/t/n"
echo -en "+ linux ext2,ext3,jfs,reiserfs and windows fat,vfat,ntfs[readonly]/t/t/n"
echo -en "+ is supported! So it is a powerful small system you can use it /t/t/n"
echo -en "+ as a linux and windows rescue disk.Beside this,the kernel also/t/t/n"
echo -en "+ contains the drivers of Reltek8139,NE2000,via-rhine ethernet/t/t/n"
echo -en "+ adpater. you can configure the IPaddress and netmask with tools/t/t/n"
echo -en "+ 'ifconfig' and config the default gateway with command 'route'. /t/t/n"
echo -en "+ Is there anything else? Haha,this is a telnet server build-in/t/t/n"
echo -en "+ you can type 'telnetd' to startd it and thus your friends can/t/t/n"
echo -en "+ logon to your system to help you solve the problem./t/t/n"
echo -en "+ //033[0;32mAll these great features are powered by BusyBox 1.0//033[0;36m/t/t/n"
echo -en "+ This is a free system tool developed by GuCuiwen./t/t/n"
echo -en "+ RUN YOUR OWN RISK of using it ! if you have any problem please/t/t/n"
echo -en "+ mailto : [email protected] Enjoy!!/t/t/n"
echo -en "++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++/t/t/n"
echo -en "//033[0;39m/n"
hostname BabyLinux
可以自己作相應的修改.
以上是babylinux根文件系統的所有內容,他的總大小應該在1M左右.
[root@gucuiwen baby]# du -hs
1.1M .
九,製作ramdisk映象文件
babylinux根文件系統所有東西都放在/babylinux/rootfs下,我們將利用ramdisk把這些內容做成ramdisk映象文件並壓縮他.
以下主要是ramdisk的用法,看完以下內容,你應當學會ramdisk的使用.
[root@gucuiwen babylinux]# dd if=/dev/zero of=/dev/ram1
dd: 正在寫入 ‘/dev/ram1’: 設備上沒有空間
讀入了 8193+0 個塊
輸出了 8192+0 個塊
zero是一個特殊的設備,表示全部爲0的字符塊.上面這條命令的意思是把系統的第一個ramdisk用全部爲0的數據填充,因爲ramdisk默認大小爲4M,因此當讀滿8192個塊(每塊512字節)後,顯示'設備上沒空間'.這很正常,/dev/ram1已經被填充滿了.
如果指定塊的大小:
[root@gucuiwen babylinux]# dd if=/dev/zero of=/dev/ram1 bs=1M count=4
讀入了 4+0 個塊
輸出了 4+0 個塊
不會有錯誤提示,這裏演示了dd的一般用法,接下來還要頻繁用到dd命令.
在/dev下有很多ramdisk設備,ram1,ram2,ram3....
一般用第一個就可以了.
填充後,ram1就有可空間,可以在這個空間上創見一個文件系統:
[root@gucuiwen babylinux]# mkfs.ext2 -m0 /dev/ram1
mke2fs 1.32 (09-Nov-2002)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=1024 (log=0)
Fragment size=1024 (log=0)
1024 inodes, 4096 blocks
0 blocks (0.00%) reserved for the super user
First data block=1
1 block group
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
1024 inodes per group
Writing inode tables: done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
This filesystem will be automatically checked every 37 mounts or
180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.
將ram1掛裝到文件系統中:
先建立一個掛裝點:
#mkdir /mnt/ram
掛上ram1:
#mount /dev/ram1 /mnt/ram
將先前做好的babylinux根文件系統拷貝到ram1上.
#cp -R /babylinux/rootfs/* /mnt/ram
做完以上幾步,你應就白了ramdisk設備的含義,他是和hda1,hdb1,一樣的塊設備,用mount掛到文件系統下後就可以訪問,往裏放東西,但是所有的東西在內存上.關機將丟失所有東西.
拷貝好babylinux根文件系統後卸載ram1:
#umount /dev/ram1
這時,雖然不能通過/mnt/ram這個掛裝點訪問ram1中的內容了,但是他卻切切實實得在內存中存在.
再用dd把這個ram1以映象方式取出來:
[root@gucuiwen babylinux]# dd if=/dev/ram1 of=/babylinux/ramdisk.img
讀入了 8192+0 個塊
輸出了 8192+0 個塊
驗證一下取出來的內容:
[root@gucuiwen babylinux]# file ramdisk.img
ramdisk.img: Linux rev 1.0 ext2 filesystem data
他是一個ext2 文件系統,類似一個ISO光盤映象文件.
因次,我們可以用loop設備來把他重新掛裝到文件系統裏:
[root@gucuiwen babylinux]# mount -o loop ramdisk.img /mnt/ram/
爲了方便,我仍舊把他掛在/mnt/ram下,因此,在先前一定要把/dev/ram1 umount掉
查看/mnt/ram下的內容,他應該和/babylinux/rootfs下的一模一樣,否則就是出錯了:
[root@gucuiwen babylinux]# ls /mnt/ram
bin dev etc home lost+found mnt proc root sbin tmp usr var
這樣,我們就得到了一個ramdisk根文件系統映象:ramdisk.img
把他umount掉:
#umount /mnt/ram
如果是第一次接觸ramdisk,你可能對上述的內容很迷惑,如果這樣,請反覆閱讀和理解上面的內容,自己多動手做幾次試驗,就可以理解.
壓縮ramdisk.img印象文件:
[root@gucuiwen babylinux]# gzip -v9 ramdisk.img
ramdisk.img: 87.9% -- replaced with ramdisk.img.gz
查看壓縮後的大小:
[root@gucuiwen babylinux]# ls -lh ramdisk.img.gz
-rw-r--r-- 1 root root 495K 11月 30 11:32 ramdisk.img.gz
我得到的壓縮ramdisk映象文件安是495K. 加上內核的845K,是1340K
符合公式:
內核大小+文件系統壓縮印象文件+50K <= 1440K
如果你做出來的kernel和ramdisk.img.gz太大了,請重新制作kernel或ramdisk.img.gz,在其中做一些取捨,如果你的kernel和ramdisk.img.gz太小了,那麼可以再往裏面添加一些內容,使你的babylinux功能更強.
十,內核與busybox的整合
準備一張完好的空白軟盤
創建一個比內核大小略大的文件系統:
比如內核大小是845K,那麼我我創見一個920K的文件系統:
#mkfs.ext2 -m0 /dev/fd0 920
如果空間允許,還可以再大一些,但是必需保證
1440K-文件系統大小>=ramdisk.img.gz的大小.
掛上軟盤
#mount /dev/fd0
將內核拷貝到軟盤:
#cp /babylinux/bzImage /mnt/floppy/
將lilo引導文件安boot.b 拷貝到軟盤
#cp /boot/boot.b /mnt/floppy
新建一個lilo.conf 配置文件:
prompt
timeout=60
default=linux
boot=/dev/fd0
map=/mnt/floppy/map
install=/mnt/floppy/boot.b
linear
image=/mnt/floppy/bzImage
label=linux
read-only
vga=788
root=/dev/fd0
append="load_ramdisk=1 ramdisk_start=940"
vga=788表示讓內核支持字符界面的高分辨率顯示,你可以改成vga=ask,這樣可以在啓動的時候選擇分辨率.
紅色一行是關鍵,load_ramdisk=1告訴內核在啓動的時候轉載壓縮的ramdisk印象文件,
ramdisk_start=940 告訴內核從軟盤的第940K的地方去尋找並裝載壓縮的ramdisk印象文件.
關於ramdisk的用法和更多參數請查看linux0內核文檔/usr/src/linux/Documents/ramdisk.txt
接下來再用dd命令把ramdisk.img.gz裝到軟盤上.
#dd if=/babylinux/ramdisk.img.gz of=/dev/fd0 bs=1k seek=940
這裏的seek=940 表示把ramdisk.img.gz裝到軟盤的第940K開始的地方.
詳細內容請看dd的聯機文檔 man dd
爲什麼要從940k開始呢?
因爲剛纔作了一個920K的文件系統.我把他裝在文件系統20K以後的地方.
當然,如果你的空間十分緊張,連這20K都不捨得浪費,那麼可以這樣:
#dd if=/babylinux/ramdisk.img.gz of=/dev/fd0 bs=1k seek=921
當然,別忘記修改lilo.conf文件. ramdisk_start=921
接下來裝lilo引導程序就大功告成了.
#lilo -C lilo.conf
如果你的磁盤上還有一點點空餘空間,那麼可以把lilo.conf也拷貝上去,以備將來使用.
#cp lilo.conf /mnt/floppy
#umount /dev/fd0
整個工程已經完成了,你可以重新啓動機器,設置電腦從軟盤啓動.看看有沒有成功.
十一,安裝測試和內容調整
如果在整合內核和ramdisk映象過程中,出現磁盤空間不夠的情況,請重新編譯內核和busybox
可以根據實際需要,調整內核和busybox,比如你要內核支持很多東西,但是只需要一個支持50個命令的busybox,那麼可以自己做相應調整.
十二,babylinux中的BUG
有些命令的輸出結果會有偏差,比如用 busybox的df 看磁盤使用情況,和實際的不一樣.
十三,接下來要做的事情
做一個基於64M U盤的linux小系統.
計劃支持如下特徵:
a.軟盤babylinux的所有功能
b.圖形界面的支持.
c.一個輕量級的窗口管理器(window maker)
d.網絡的支持,
e.至少一個圖形web瀏覽器,可以上網.
f.一個音樂播放器和一個視頻播放器.
g.支持中文的顯示和輸入.
h.可以修改配置並保存數據
我還計劃做一個live CD,但是目前已經有很多live CD了,而且都做的非常好.
但是我會自己做一個作爲學習linux的一種手段.如果有時間,可能寫一個做U盤linux和live CD
的教程.但是,我想不會寫的和這個文檔一樣詳細了,我的時間有限.可能大概講一下原理和步驟.有經驗的linux愛好者應該可以通過閱讀文檔完成製作.
十四,參考文獻
<Pocket Linux Guide>