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私人定制---打造屬于自己的linux小系統

一、前言

   linux作業系統至1991.10.5号誕生以來,就源其開源性和自由性得到了很多技術大牛的青睐,每個linux愛好者都為其貢獻了自己的一份力,不管是在linux核心還是開源軟體等方面,都為我們後來人提供了一個良好的學習和研究環境。做為一個linuxer,感謝各位前輩們為我們提供一個自由的空間,讓我們也能夠在學習的同時去研究linux。

   本文主要通過裁剪現有linux系統,打造一個屬于自己的linux小系統,讓其能夠裝載網卡驅動,并配置IP位址,實作網絡功能。

二、原理

 啟動流程介紹

   制作linux小系統之前,我們有必要再了解一下linux的啟動流程:

   1、首先linux要通過POST自檢,檢查硬體裝置有沒有故障

   2、如果有多塊啟動盤的話,需要在BIOS中選擇啟動磁盤

   3、啟動MBR中的bootloader引導程式

   4、加載核心檔案

   5、執行所有程序的父程序、老祖宗init

   6、列印歡迎界面

   在linux的啟動流程中,加載核心檔案時還需要借助别外兩個檔案:

   1)initrd,是CentOS5上用記憶體模拟的磁盤裝置

   2)initramfs,是CentOS6上用記憶體模拟的檔案系統

   在啟程的流程中,init主要是用來做哪些操作的呢?

   init通過調用/etc/inittab這個配置檔案,然後再去執行/etc/rc.d/rc.sysinit的系統初始化腳本

啟發

   到linux列印歡迎界面後,就說明系統已經啟動成功,如果我們要制作一個linux小系統,我們隻需要把它在開機流程中用到的各檔案都裝載到一起,就可以點亮屬于我們自己的系統了,而linux是一個子產品化的作業系統,好多功能元件都是通過子產品化的工具來實作的,而且支援動态裝載和解除安裝,我們要是想實作某種功能,隻需加載相應的子產品即可,就可以實作我們的linux作業系統大瘦身了。

三、操作步驟

1、目标磁盤分區

   在主控端上挂一塊新磁盤,命名為soft-linux,此塊磁盤是主控端上的第二塊磁盤,是以這裡是/dev/sdb,而到時候挂載到目标主機的時候,因為那裡隻有這一塊磁盤,是以在目标主機上的名稱應該是/dev/sda,這個不能搞混了。首先,我們要在目标磁盤上分兩個區,并進行格式化。第一個分區500M,用來裝引導程式;第二個分區10G,用來裝根檔案系統。然後再進行挂載操作,将/dev/sdb1挂載到/mnt/boot下,将/dev/sdb2挂載到/mnt/sysroot下。

私人定制---打造屬于自己的linux小系統

[root@nmshuishui ~]# mount /dev/sdb1 /mnt/boot
mount: mount point /mnt/boot does not exist
[root@nmshuishui ~]# mkdir -p /mnt/boot /mnt/sysroot
[root@nmshuishui ~]# mount /dev/sdb1 /mnt/boot
[root@nmshuishui ~]# mount /dev/sdb2 /mnt/sysroot/
[root@nmshuishui ~]#      

2、安裝grub至目标磁盤

   一個系統能啟動,就需要引導,是以我們首先要安裝一個grub引導程式到我們的新磁盤上,安裝grub引導程式主要有兩個指令,一個是grub-install,另一個是setup,這裡最好使用grub-install來安裝。因為:

   ①grub-install會安裝grub引導第二階段的檔案

   ②setup不會安裝第二階段的引導程式,是安裝引導資訊到MBR

   第二個需要注意的地方就是--root-directory=後面接的路徑應該是boot目錄所在的地方,而不是/mnt/boot,因為boot目錄在mnt下;目标磁盤是/dev/sdb

[root@nmshuishui ~]# grub-install --root-directory=/mnt /dev/sdb
Probing devices to guess BIOS drives. This may take a long time.
Installation finished. No error reported.
This is the contents of the device map /mnt/boot/grub/device.map.
Check if this is correct or not. If any of the lines is incorrect,
fix it and re-run the script `grub-install'.
(fd0)   /dev/fd0
(hd0)   /dev/sda
(hd1)   /dev/sdb
[root@nmshuishui ~]# cd /mnt/boot/
[root@nmshuishui boot]# ls
grub  lost+found
[root@nmshuishui boot]# cd grub/
[root@nmshuishui grub]# ls
device.map  e2fs_stage1_5  fat_stage1_5  ffs_stage1_5  iso9660_stage1_5  jfs_stage1_5  minix_stage1_5  reiserfs_stage1_5  stage1  stage2  ufs2_stage1_5  vstafs_stage1_5  xfs_stage1_5
[root@nmshuishui grub]#      

   安裝完grub後,進入grub目錄,會發現沒有grub.conf配置檔案,這樣就導緻我們的引導程式是不健全的,是以我們需要手動寫一個配置檔案在裡邊,不過這得需要知道核心的版本,等移植完核心版本,再回過頭來補充此步。

3、複制核心檔案和initrd檔案

   init是系統中用來産生其它所有程序的程式。它以守護程序的方式存在,其程序号為1,init是所有程序的父程序,老祖宗,是以不移植是不行的。它通過調用/etc/inittab這個配置檔案,然後再去執行/etc/rc.d/rc.sysinit的系統初始化腳本。

   将核心檔案和initrd檔案複制到/dev/sdb下的boot目錄中。

[root@nmshuishui grub]# cp /boot/vmlinuz-2.6.32-358.el6.x86_64 /mnt/boot/vmlinuz-soft
[root@nmshuishui grub]# cp /boot/initramfs-2.6.32-358.el6.x86_64.img /mnt/boot/initramfs-soft.img
[root@nmshuishui grub]#      

4、建立目标主機根檔案系統

   ①使用指令行展開建立檔案系統

[root@nmshuishui sysroot]# mkdir -pv /mnt/sysroot/{etc/rc.d,usr,var,proc,sys,dev,lib,lib64,bin,sbin,boot,srv,mnt,media,home,root}
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/etc'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/etc/rc.d'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/usr'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/var'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/proc'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/sys'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/dev'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/lib'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/lib64'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/bin'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/sbin'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/boot'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/srv'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/mnt'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/media'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/home'
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/root'
[root@nmshuishui sysroot]# ls
bin  boot  dev  etc  home  lib  lib64  lost+found  media  mnt  proc  root  sbin  srv  sys  usr  var
[root@nmshuishui sysroot]#      

 ②移植bash指令和其庫檔案到根檔案系統

[root@nmshuishui mnt]# sh ~/scripts/cporder.sh
Enter a command: bash
Enter a command: shutdown
Enter a command: reboot
Enter a command: vim
Enter a command: touch
Enter a command: mkdir
Enter a command: rm
Enter a command: ls
Enter a command: cat
Enter a command: less
Enter a command: ifconfig
Enter a command: ip
Enter a command: route
Enter a command: quit
quit
[root@nmshuishui mnt]# sync
[root@nmshuishui mnt]# sync
[root@nmshuishui mnt]# ls
boot  sysroot
[root@nmshuishui mnt]# cd sysroot/
[root@nmshuishui sysroot]# ls
bin  lib64  sbin  usr
[root@nmshuishui sysroot]# cd bin/
[root@nmshuishui bin]# ls
bash  cat  ls  mkdir  rm  touch
[root@nmshuishui bin]# ln -sv bash sh
`sh' -> `bash'
[root@nmshuishui bin]# sync
[root@nmshuishui bin]#      

   附:指令移植腳本

#!/bin/bash
#
target=/mnt/sysroot
clearCmd() {
  if which $cmd &> /dev/null; then
        cmdPath=`which --skip-alias $cmd`
  else
        echo "No such command"
        return 5
  fi
}
cmdCopy() {
        cmdDir=`dirname $1`
        [ -d ${target}${cmdDir} ] || mkdir -p ${target}${cmdDir}
        [ -f ${target}${1} ] || cp $1 ${target}${cmdDir}
}
libCopy() {
        for lib in `ldd $1 | grep -o "/[^[:space:]]\{1,\}"`; do
                libDir=`dirname $lib`
                [ -d ${target}${libDir} ] || mkdir -p ${target}${libDir}
                [ -f ${target}${lib} ] || cp $lib ${target}${libDir}
        done
}
while true; do
  read -p "Enter a command: " cmd
  if [ "$cmd" == 'quit' ] ;then
        echo "quit"
        exit 0
  fi
  clearCmd $cmd
  [ $? -eq 5 ] && continue
  cmdCopy $cmdPath
  libCopy $cmdPath
done      

5、為grub提供配置檔案

   上面移植了核心和initrd檔案,我們就可以根據核心版本和initrd版本來編寫grub.conf配置檔案了

[root@nmshuishui grub]# vim grub.conf
default=0
timeout=5
title   nmshuishui   soft-linux
        root (hd0,0)
        kernel /vmlinuz-soft ro root=/dev/sda2 quiet selinux=0 init=/bin/bash
        initrd /initramfs-soft.img
~      

  quiet是靜默安裝,不再顯示安裝時的一大堆資訊。後面要把selinux關掉,而且init要使用/bin/bash,告訴核心不要再去找init程式了。如果不指定這一步,在啟動過程中就會報kernel panic(核心恐慌),以為系統就它一個了,沒有init程序,恐慌的不行。

6、啟動測試

私人定制---打造屬于自己的linux小系統
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7、特别提醒

   如果在vmvare上做此實驗,在建立虛拟機建立新磁盤的時候,一定要選“Store virtual disk as a single file”,否則,也會出現核心恐慌kennel panic。

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四、裝載子產品,實作網絡功能

1、檢視主控端的網卡子產品資訊

[root@nmshuishui net]# lsmod | grep e1000
e1000                 170646  0
[root@nmshuishui net]#      

2、檢視網卡的詳細資訊

[root@nmshuishui net]# modinfo e1000
filename:       /lib/modules/2.6.32-358.el6.x86_64/kernel/drivers/net/e1000/e1000.ko
version:        7.3.21-k8-NAPI
license:        GPL
description:    Intel(R) PRO/1000 Network Driver
author:         Intel Corporation, <[email protected]>
srcversion:     1D4F1E82BB99EA36D320B1B
alias:          pci:v00008086d00002E6Esv*sd*bc*sc*i*
alias:          pci:v00008086d000010B5sv*sd*bc*sc*i*
alias:          pci:v00008086d00001099sv*sd*bc*sc*i*
alias:          pci:v00008086d0000108Asv*sd*bc*sc*i*
alias:          pci:v00008086d0000107Csv*sd*bc*sc*i*      

 這裡查詢到了網卡子產品的路徑,把它複制到/dev/sdb的庫檔案下

[root@nmshuishui net]# mkdir -pv /mnt/sysroot/lib64/modules
mkdir: created directory `/mnt/sysroot/lib64/modules'
[root@nmshuishui net]# cp /lib/modules/2.6.32-358.el6.x86_64/kernel/drivers/net/e1000/e1000.ko /mnt/sysroot/lib64/modules/e1000.ko      

3、init程式

   現在雖然是子產品複制過去了,但是還不能用,而且現在也不滿足我們的流程需要,因為連最起碼的init程式都沒有,如果我們想要這個init,有兩個選擇,第一,移植宿主系統的,但是格式會複雜一些;是以我們還是先自己動手寫腳本吧,把腳本當作init來用,能夠讓小系統跑起來。init一般在sbin目錄下,是以我們要在/dev/sdb2這個分區上編寫一個init腳本。

[root@nmshuishui ~]# cd /mnt/sysroot/sbin/
[root@nmshuishui sbin]# vim init
#!/bin/bash
#print Welcome info
echo -e "Welcome to \033[34m nmshuishui soft-linux\033[0m"
#mount wei wenjian system when the system is running.
mount -n -t proc proc /proc
mount -n -t sysfs sysfs /sys
#mount ethernet driver autl when the system is start.
insmod /lib64/modules/e1000.ko
[ $? -eq 0 ] && echo -e "Load e1000 module succeeded                    [\033[32m0K\033[0m]"
ifconfig lo 172.0.0.1/8
ifconfig eth0 172.16.251.235/16
#mount the /dev/sda2 to make it can be write and read.
mount -n -o remount,rw /dev/sda2 /
#run /bin/bash
/bin/bash      

寫完這個init腳本後,我們要把我們要給其一個執行權限,讓其能夠被執行;此腳本中還用到mount,insmod這些指令,是以要用上一個腳本把這些指令移植過去。最後還需要把/mnt/boot/grub/grub.conf中的init=/bin/bash換成init=/sbin/init,因為我現在要用這個init腳本來執行系統啟動了,再也不需讓/bin/bash來替換了。

4、實作網絡功能的linux小系統    

   上面的步驟完成後,就可以把/dev/sdb挂到另一台主機上體驗我們的私人訂制小系統了。

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