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BabyLinux操作系统制作全过程

一、什么是BabyLinux

BabyLinux不是一个完整的发行版,他是利用原有的一套完整的Linux系统的内核原代码和编译工具,利用busybox内建的强大功能,在一张软盘上做的一个很小的Linux系统。他具备一个Linux系统的基本特征,支持Linux系统最常用的一百多个命令,支持多种文件系统,支持网络等等,你可以把他当做一张Linux起动盘和修复盘来用,你也可以把他当做一个静态路由的路由器软件,当然,你也可以把他当做一个Linux玩具,向你的朋友炫耀Linux可以做的多么小。我把他叫做BabyLinux因为他很小巧,小的很可爱,像一个刚刚出生的小baby。

二、为什么要作这样一个Linux

先说说我一开始的想法,当我一开始接触Linux的时候,看到书上说,Linux通常安装只需要60M左右的空间,但是我发现装在我硬盘上的RedHat 6。0确要占据好几百M的空间。为什么我的Linux这么大呢? 后来我发现,装在我机器上的那么多东西只有不到30%是我平时常用的,还有30%是我极少用到的,另外的40%基本上是不用的。于是,我和大多数初学者一样,开始抱怨,为什么Linux不能做的精简一点呢?于是,我萌发了自己裁减系统的想法。可惜那个时候我还没有听说过有LFS和Debain。等到我积累了足够的Linux知识后,我开始制作这样一个小系统。

制作这样一个小系统最大的意义在于,你可以通过制作系统了解Linux的启动过程,学会ramdisk的使用,让你在短时间内学到更多的Linux知识。当然,你会得到很大的乐趣。这个项目只是做一个具有基本特征的Linux系统,如果你想自己做一个具有完整功能的Linux,请阅读Linux From Scratch (LFS)文档。

三、什么人适合读这篇文档

如果你是一个Linux爱好者,并且很想了解Linux的启动过程和系统的基本结构,而且是一个喜欢动手研究小玩意的人,那么这个文档可以满足你的需求。如果你仅仅是用Linux来做一些普通的日常工作,而不在乎你的Linux到底怎么工作,那么这份文档也许不太适合你。另外,如果你是Linux爱好者,但是目前还是一个刚刚入门的newbi,我建议你先把Linux命令学好。不过我想我会尽可能的把这份文档写详细一些,如果你有足够的毅力,或许一个newbi也能成功做一个babyLinux。

四、应该具备的知识

在做一个babyLinux之前,你应当已经会应用Linux最常用的命令。并且至少有一次成功编译并安装系统内核的经历,会通过编译源代码来安装软件。如果你具备了这些条件,那么做这样一个小系统会很顺利,如果你还没有掌握这些知识,你可能会遇到一些困难。但是只要有毅力,也可以成功。你不需要具备编程的知识,因为我的目标是:让具有中等以上Linux水平的爱好者可以通过阅读文档轻松完成这个项目。关于一张软盘上的Linux还有一个很著名的Linux叫LOAP (Linux On A Floppy) 但是他是由比较专业的人员需要编写很多程序完成的。而且没有关于他制作过程的文档。

五、Linux系统引导过程简介

首先,主板的BIOS会读取硬盘的主引导记录(MBR),MBR中存放的是一段很小的程序,他的功能是从硬盘读取操作系统核心文件并运行,因为这个小程序太小了,因此通常这个小程序不具备直接引导系统内核的能力,他先去引导另一个稍微大一点的小程序,再由这个大一点的小程序去引导系统内核。在Linux系统中这样的小程序有LILO和GRUB。在这个项目中,我决定用LILO来做系统引导程序。在软盘上启动Linux系统的过程和在硬盘上启动的过程相似。

Linux系统内核被引导程序装入内核并运行后,Linux内核会检测系统中的各种硬件。并做好各种硬件的初始化工作,使他们在系统正式运行后能正常工作。之后内核做的最后一个工作是运行

/sbin下的init程序,init是英文单词initialization(初始化)的简称,init程序的工作是读取/etc/inittab文件中描述的指令,对系统的各种软硬件环境做最初化设定。最后运行mingetty等待用户输入用户名登录系统。所有的工作就这么简单,虽然Linux启动的时候有很多内容,看上去十分高深,但是都不过是对这个过程的扩充。明白了这个道理,你可以写一些脚本程序让他在系统启动的特定时间运行完成任务。事实上系统内核并不关心/sbin下的init是不是真的init,只要是放在/sbin下名叫init的可执行程序他都可以执行。可以做以下实验:

编写一个非常简单的C程序:




main()
{
printf(“hello,world!\n”);
}

保存后以init.c保存他,并用gcc编译。




#gcc –-static -o init init.c

这里的–static 参数告诉gcc把这个程序静态联接,这样这个程序不倚赖任何库就能运行。把编译好的init程序拷贝到/sbin下,备份好原来的那个。重新启动系统最后系统的输出结果是: hello,world!

然后停在那里。做这个实验以前先确定你知道如何把系统恢复到原来的状态,有一个简单的方法,在内核启动前给他加上init=参数,比如你原先的init被你改成了init。bak 只要在启动的时候给内核加上init=/sbin/init。bak就可以用原来的init程序启动系统。

做完以上实验,就明白了内核和init程序之间的关系。此外,init程序不一定是一个二进制可执行程序,他可以是一个bash脚本,一个指向另一个程序的联接,他的位置也并不一定要在/sbin下,只要在启动内核时,给内核加上init参数就能被运行,比如,开始时给内核加上init=/bin/bash参数,内核在最后一步就直接运行bash给出提示符,不用登录系统就可以输入命令了。其功能类似单用户模式启动系统。 /sbin/init 程序只是内核默认运行的第一个程序。

六、编译一个Linux系统内核

1 编译前的规划和准备

在编译内核前,请先确定你的需求,把你的需求罗列成一张详细的表格。你需要让内核支持什么硬件,支持多少种分区类型和文件系统,支持哪些网卡,支持哪些网络协议。等等。请尽可能详细的罗列这些内容,但是你也不要太贪心,因为你所有能利用的空间只有1440K,如果你编译出一个大于1440K或很接近这个数字的内核,你的这个项目就不能完成了,你已经没有空间再放ramdisk映象文件,除非你原意再多出一张软盘,做一个两张软盘的小Linux系统。对于声卡驱动之类,我劝你还是放弃吧,因为一个声卡驱动也许只让你的内核增大了十多K,但是你有了一个声卡驱动就务必要有一个播放器吧,否则声卡驱动就没有意义,可一个播放器的大小可不是一张软盘可以装得下的。在我先前制作的babyLinux内核有900多K,其中,文件系统部分站了大部分,因为我的目标是把他做成一个系统修复盘。因此我在内核中编译7种文件系统的支持,每减少一个文件系统就可以减小几十甚至200多K的内核大小。越是复杂,越是安全的文件系统,其支持模块也越大,比如在Linux下FAT模块只有32K,VFAT只有17K,但是ext3的模块就有86K,JFS达到216K,reiserfs模块是224K,可以想像,编译一个支持7个文件系统的900多K的内核,文件系统部分就占了600K以上的空间,所以如果某一个文件系统是你根本不用的,那么还是不要编译进内核把,这样至少可以省下100多K的空间。对于其他的驱动,比如网卡,通常大小只有8,9K,最大的也不过10多K,因此可以把常用的网卡芯片的驱动都编译进去。另外如果你想让你的babyLinux支持U盘,那么scsi的驱动模块也是不可小看的,他通常要接近150K,因为U盘是被当做scsi设备来驱动的。另外你还需要让你的内核支持即插即用,这些都是不小的空间开销,我的建议是你放弃一两个你不用的文件系统。总之,你最后编译出来的内核大小最好不要超过900K,否则你在busybox里只能编译进去很少的命令。

在我编译的busybox中,我编译进去120多个命令,基本上把busybox支持的命令都包括进去了。加上小系统所必需的文件系统目录,/dev下的设备文件,以及/etc下几个必需的配置文件,做成ramdisk压缩后的大小是440多K, 加上900K左右的内核刚好可以放入一张1440K软盘,请注意,你应该留下至少50K的空间,因为我们要在软盘上创建一个ext2文件系统,而文件系统本生需要占据大概25K的磁盘空间。另外lilo的引导文件boot.b的大小是5。7K,还有装上lilo后自动产生的map文件也要10多K的空间,map文件的具体大小由内核安装的实际大小决定,通常不会超过30K。

综上所述,请遵循下面的公式:

内核大小+文件系统压缩印象文件+50K <= 1440K,另外一点需要说明的是:以上所罗列的文件系统模块大小是察看我现在使用的RedHat 9 的/lib/modules下的模块文件得到的,实际编译进内核大小会小一点,因为我们用make bzImage。在内核源代码目录树下生成的内核是经过压缩过的。如果你对以上说的内容不太明白也没有关系,我会在下面的内容中做详细的说明。

2 必需编译进内核的内容

首先,我们制作的这个小系统是基于一张软盘的,因此,你的内核必需支持软盘。另外对IDE硬盘和cdrom的支持也是不可少的,否则做出来的babyLinux就没有实用价值,因为他不能访问硬盘和光盘上的内容这样的Linux虽然可以做的更小,但是制造一个完全没有用的东西是浪费时间。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显示,以看到更多的屏幕内容,那么就必需把framebuffer支持编译进内核,此外在高分辨率下使用的8×8字体也必需编译进去。否则即使你给内核传递了vga= 参数,内核会因为没有可用的小字体而自动转跳到低分辨率模式下,这是以前困扰我好几天想不明白的事情,后来通过反复试验才明白原来是缺少字体的文体。这里我先大致提一下需要注意的事情。在下一小节具体编译时,我会继续就某些细节问题说明。

一、什么是BabyLinux

BabyLinux不是一个完整的发行版,他是利用原有的一套完整的Linux系统的内核原代码和编译工具,利用busybox内建的强大功能,在一张软盘上做的一个很小的Linux系统。他具备一个Linux系统的基本特征,支持Linux系统最常用的一百多个命令,支持多种文件系统,支持网络等等,你可以把他当做一张Linux起动盘和修复盘来用,你也可以把他当做一个静态路由的路由器软件,当然,你也可以把他当做一个Linux玩具,向你的朋友炫耀Linux可以做的多么小。我把他叫做BabyLinux因为他很小巧,小的很可爱,像一个刚刚出生的小baby。

二、为什么要作这样一个Linux

先说说我一开始的想法,当我一开始接触Linux的时候,看到书上说,Linux通常安装只需要60M左右的空间,但是我发现装在我硬盘上的RedHat 6。0确要占据好几百M的空间。为什么我的Linux这么大呢? 后来我发现,装在我机器上的那么多东西只有不到30%是我平时常用的,还有30%是我极少用到的,另外的40%基本上是不用的。于是,我和大多数初学者一样,开始抱怨,为什么Linux不能做的精简一点呢?于是,我萌发了自己裁减系统的想法。可惜那个时候我还没有听说过有LFS和Debain。等到我积累了足够的Linux知识后,我开始制作这样一个小系统。

制作这样一个小系统最大的意义在于,你可以通过制作系统了解Linux的启动过程,学会ramdisk的使用,让你在短时间内学到更多的Linux知识。当然,你会得到很大的乐趣。这个项目只是做一个具有基本特征的Linux系统,如果你想自己做一个具有完整功能的Linux,请阅读Linux From Scratch (LFS)文档。

三、什么人适合读这篇文档

如果你是一个Linux爱好者,并且很想了解Linux的启动过程和系统的基本结构,而且是一个喜欢动手研究小玩意的人,那么这个文档可以满足你的需求。如果你仅仅是用Linux来做一些普通的日常工作,而不在乎你的Linux到底怎么工作,那么这份文档也许不太适合你。另外,如果你是Linux爱好者,但是目前还是一个刚刚入门的newbi,我建议你先把Linux命令学好。不过我想我会尽可能的把这份文档写详细一些,如果你有足够的毅力,或许一个newbi也能成功做一个babyLinux。

四、应该具备的知识

在做一个babyLinux之前,你应当已经会应用Linux最常用的命令。并且至少有一次成功编译并安装系统内核的经历,会通过编译源代码来安装软件。如果你具备了这些条件,那么做这样一个小系统会很顺利,如果你还没有掌握这些知识,你可能会遇到一些困难。但是只要有毅力,也可以成功。你不需要具备编程的知识,因为我的目标是:让具有中等以上Linux水平的爱好者可以通过阅读文档轻松完成这个项目。关于一张软盘上的Linux还有一个很著名的Linux叫LOAP (Linux On A Floppy) 但是他是由比较专业的人员需要编写很多程序完成的。而且没有关于他制作过程的文档。

五、Linux系统引导过程简介

首先,主板的BIOS会读取硬盘的主引导记录(MBR),MBR中存放的是一段很小的程序,他的功能是从硬盘读取操作系统核心文件并运行,因为这个小程序太小了,因此通常这个小程序不具备直接引导系统内核的能力,他先去引导另一个稍微大一点的小程序,再由这个大一点的小程序去引导系统内核。在Linux系统中这样的小程序有LILO和GRUB。在这个项目中,我决定用LILO来做系统引导程序。在软盘上启动Linux系统的过程和在硬盘上启动的过程相似。

Linux系统内核被引导程序装入内核并运行后,Linux内核会检测系统中的各种硬件。并做好各种硬件的初始化工作,使他们在系统正式运行后能正常工作。之后内核做的最后一个工作是运行

/sbin下的init程序,init是英文单词initialization(初始化)的简称,init程序的工作是读取/etc/inittab文件中描述的指令,对系统的各种软硬件环境做最初化设定。最后运行mingetty等待用户输入用户名登录系统。所有的工作就这么简单,虽然Linux启动的时候有很多内容,看上去十分高深,但是都不过是对这个过程的扩充。明白了这个道理,你可以写一些脚本程序让他在系统启动的特定时间运行完成任务。事实上系统内核并不关心/sbin下的init是不是真的init,只要是放在/sbin下名叫init的可执行程序他都可以执行。可以做以下实验:

编写一个非常简单的C程序:




main()
{
printf(“hello,world!\n”);
}

保存后以init.c保存他,并用gcc编译。




#gcc –-static -o init init.c

这里的–static 参数告诉gcc把这个程序静态联接,这样这个程序不倚赖任何库就能运行。把编译好的init程序拷贝到/sbin下,备份好原来的那个。重新启动系统最后系统的输出结果是: hello,world!

然后停在那里。做这个实验以前先确定你知道如何把系统恢复到原来的状态,有一个简单的方法,在内核启动前给他加上init=参数,比如你原先的init被你改成了init。bak 只要在启动的时候给内核加上init=/sbin/init。bak就可以用原来的init程序启动系统。

做完以上实验,就明白了内核和init程序之间的关系。此外,init程序不一定是一个二进制可执行程序,他可以是一个bash脚本,一个指向另一个程序的联接,他的位置也并不一定要在/sbin下,只要在启动内核时,给内核加上init参数就能被运行,比如,开始时给内核加上init=/bin/bash参数,内核在最后一步就直接运行bash给出提示符,不用登录系统就可以输入命令了。其功能类似单用户模式启动系统。 /sbin/init 程序只是内核默认运行的第一个程序。

六、编译一个Linux系统内核

1 编译前的规划和准备

在编译内核前,请先确定你的需求,把你的需求罗列成一张详细的表格。你需要让内核支持什么硬件,支持多少种分区类型和文件系统,支持哪些网卡,支持哪些网络协议。等等。请尽可能详细的罗列这些内容,但是你也不要太贪心,因为你所有能利用的空间只有1440K,如果你编译出一个大于1440K或很接近这个数字的内核,你的这个项目就不能完成了,你已经没有空间再放ramdisk映象文件,除非你原意再多出一张软盘,做一个两张软盘的小Linux系统。对于声卡驱动之类,我劝你还是放弃吧,因为一个声卡驱动也许只让你的内核增大了十多K,但是你有了一个声卡驱动就务必要有一个播放器吧,否则声卡驱动就没有意义,可一个播放器的大小可不是一张软盘可以装得下的。在我先前制作的babyLinux内核有900多K,其中,文件系统部分站了大部分,因为我的目标是把他做成一个系统修复盘。因此我在内核中编译7种文件系统的支持,每减少一个文件系统就可以减小几十甚至200多K的内核大小。越是复杂,越是安全的文件系统,其支持模块也越大,比如在Linux下FAT模块只有32K,VFAT只有17K,但是ext3的模块就有86K,JFS达到216K,reiserfs模块是224K,可以想像,编译一个支持7个文件系统的900多K的内核,文件系统部分就占了600K以上的空间,所以如果某一个文件系统是你根本不用的,那么还是不要编译进内核把,这样至少可以省下100多K的空间。对于其他的驱动,比如网卡,通常大小只有8,9K,最大的也不过10多K,因此可以把常用的网卡芯片的驱动都编译进去。另外如果你想让你的babyLinux支持U盘,那么scsi的驱动模块也是不可小看的,他通常要接近150K,因为U盘是被当做scsi设备来驱动的。另外你还需要让你的内核支持即插即用,这些都是不小的空间开销,我的建议是你放弃一两个你不用的文件系统。总之,你最后编译出来的内核大小最好不要超过900K,否则你在busybox里只能编译进去很少的命令。

在我编译的busybox中,我编译进去120多个命令,基本上把busybox支持的命令都包括进去了。加上小系统所必需的文件系统目录,/dev下的设备文件,以及/etc下几个必需的配置文件,做成ramdisk压缩后的大小是440多K, 加上900K左右的内核刚好可以放入一张1440K软盘,请注意,你应该留下至少50K的空间,因为我们要在软盘上创建一个ext2文件系统,而文件系统本生需要占据大概25K的磁盘空间。另外lilo的引导文件boot.b的大小是5。7K,还有装上lilo后自动产生的map文件也要10多K的空间,map文件的具体大小由内核安装的实际大小决定,通常不会超过30K。

综上所述,请遵循下面的公式:

内核大小+文件系统压缩印象文件+50K <= 1440K,另外一点需要说明的是:以上所罗列的文件系统模块大小是察看我现在使用的RedHat 9 的/lib/modules下的模块文件得到的,实际编译进内核大小会小一点,因为我们用make bzImage。在内核源代码目录树下生成的内核是经过压缩过的。如果你对以上说的内容不太明白也没有关系,我会在下面的内容中做详细的说明。

2 必需编译进内核的内容

首先,我们制作的这个小系统是基于一张软盘的,因此,你的内核必需支持软盘。另外对IDE硬盘和cdrom的支持也是不可少的,否则做出来的babyLinux就没有实用价值,因为他不能访问硬盘和光盘上的内容这样的Linux虽然可以做的更小,但是制造一个完全没有用的东西是浪费时间。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显示,以看到更多的屏幕内容,那么就必需把framebuffer支持编译进内核,此外在高分辨率下使用的8×8字体也必需编译进去。否则即使你给内核传递了vga= 参数,内核会因为没有可用的小字体而自动转跳到低分辨率模式下,这是以前困扰我好几天想不明白的事情,后来通过反复试验才明白原来是缺少字体的文体。这里我先大致提一下需要注意的事情。在下一小节具体编译时,我会继续就某些细节问题说明。

接下来的Charcter devices是很重要的一项,他和Bloack devices一样重要,我将重点讲述。

除了Virtual terminal和Support for console on terminal两项,其他全选N。Virtual terminal 即虚拟终端,这是一般Linux必备选项。否则你的Linux启动后,在屏幕看不到任何东西。另外还负责键盘输入信息等等。只有在某些嵌入式Linux应用场合才会不要这个选项,因为这些Linux通常都不用操作。 Support for console on terminal 在虚拟终端上的控制台。他支持在终端上各种信息的输出,这也是必备的。接下来的几个大项:




Multimedia devices
Crypto Hardware support

全部选择N。

再接下来的那部分File sytems可是重头戏喔。这部分不用我太罗嗦了吧,自己需要支持什么就选什么。但是其中有三个是你必需选的:

/proc file system support 缺了他,很多命令和软件就不能运行。

Second extended fs support BabyLinux的基本文件系统。

ISO 9660 CDROM filesytem support 除非你不想用光盘。

另外,诸如磁盘限额(Quota support),Reiserfs的DEBUG模式(Enable reiserfs debug mode)

等就不用编译进去了。这些东西意义不大,确要无端的增大内核大小。请牢记一点:编译出来的内核大小不要超过900K。 最后一个Console drivers,这是支持Linux在字符模式下高分辨率显示的内核模块。前面三个全部选择Y,Frame-buffer support按钮是灰色的不能选,别急,回到第一个大选项:

Code maturity level options 选择Y,就可以激活这个按钮了。

下面几个选项需要选择Y:




Support for framebuffer devices
VESA VGA graphics console

你也可以选择其他的显卡驱动,比如nVidia的,但是VESA和VGA是通用性最好的,只要不是几十年前的黑白显卡(我只听说过,没见过),都兼容VESA和VGA,因此,为了制作好的BabyLinux的通用性,请选择这个驱动。

Support only 8 pixels wide fonts,这个一定要选,否当你给内核传递vga=788参数,让Linux在字符界面下高分辨率显示的时候,系统会因为找不到合适的小字体而返回到低分辨率模式。 好了!所有内核的配置工作到这里就全部完成了,剩下的几个大项全部选N就行了。保存后退出,配置程序会自动生成一个隐藏的配置文件。config 下面是我配置好的。config文件内容。如果你懒的自己去配置,那么直接把这个。config拷贝到你的源代码目录下就能直接用了。(已经去掉了#开头的注释行)




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 编译内核




#make dep
#make bzImage

下面是最后编译结果:




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个845k的内核。编译好的内核放在/usr/src/Linux-2.4。20-8/arch/i386/boot下。将他拷贝在一个安全的地方备用。建立一个专放babyLinux材料的目录:




#mkdir /babyLinux

建立一个做babyLinux根文件系统的目录:




#mkdir /babyLinux/rootfs

备份内核:




#cp /usr/src/Linux-2.4.20-8/arch/i386/boot/bzImage /babyLinux/

七、编译busybox

1 busybox简介

busybox是一个集成了一百多个最常用Linux命令和工具的软件,他甚至还集成了一个http服务器和一个telnet服务器,而所有这一切功能却只有区区1M左右的大小。我们平时用的那些Linux命令就好比是分力式的电子元件,而busybox就好比是一个集成电路,把常用的工具和命令集成压缩在一个可执行文件里,功能基本不变,而大小却小很多倍,在嵌入式Linux应用中,busybox有非常广的应用,另外,大多数Linux发行版的安装程序中都有busybox的身影,安装Linux的时候案ctrl+alt+F2就能得到一个控制台,而这个控制台中的所有命令都是指向busybox的链接。

Busybox的小身材大作用的特性,给制作一张软盘的Linux带来了及大方便。

2 busybox的用法

可以这样用busybox

#busybox ls

他的功能就相当运行ls命令。

最常用的用法是建立指向busybox的链接,不同的链接名完成不同的功能。




#ln -s busybox ls
#ln -s busybox rm
#ln -s busybox mkdir

然后分别运行这三个链接:




#./ls
#./rm
#./mkdir

就可以分别完成了ls rm 和mkdir命令的功能。虽然他们都指向同一个可执行程序busybox。但是只要链接名不同,完成的功能就不同,busybox就是这么的神奇。很多Linux网站都提供busybox的源代码下载。目前版本是busybox1。0正式版。

3 配置busybox

busybox的配置程序和Linux内核菜单配置方式简直一模一样。熟悉用make menuconfig方式配置Linux内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

下面是需要编译进busybox的功能选项,其他的可以根据需要自选,但是同样不要太贪心。

General Configuration应该选的选项:




Show verbose applet usage messages
Runtime SUID/SGID configuration via /etc/busybox.conf
Build Options
Build BusyBox as a static binary (no shared libs)

这个选项是一定要选择的,这样才能把busybox编译成静态链接的可执行文件,运行时才独立于其他函数库。否则必需要其他库文件才能运行,在单一个Linux内核不能使他正常工作。




Installation Options
Don’t use /usr

这个选项也一定要选,否则make install 后busybox将安装在原系统的/usr下,这将覆盖掉系统原有的命令。选择这个选项后,make install后会在busybox目录下生成一个叫_install的目录,里面有busybox和指向他的链接。 其他选项都是一些Linux基本命令选项,自己需要哪些命令就编译进去,一般用默认的就可以了。配置好后退出并保存。

4 编译并安装busybox




#make
#make install

编译好后在busybox目录下生成子目录_install,里面的内容:




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

其中可执行文件busybox在bin目录下,其他的都是指向他的符号链接。我编译出来的busybox可执行文件是935K,加上符号链接,整个_install目录是952K。加上845K的内核不是已经超过1440K了吗?别担心,我们将对整个根文件系统做大幅度的压缩。

八、制作根文件系统

1 基本目录结构




#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,因为busybox中已经有了。其他的可以象征性的建几个就可以了。拷贝busybox:




#cp -R /babyLinux/busybox-1.00/_install/* /babyLinux/rootfs/

2 建立设备文件名




#cd /babyLinux/rootfs/dev

你可以用mknod手工建立,也可以直接从原系统的/dev目录下拷贝过来。

手工建立的方法:




#ls -l /dev/console
crw——- 1 root root 5, 1 11月 30 09:02 /dev/console

这样就查看到了console设备的主设备号是5,辅设备号是1,是一个标记为C的字符设备。于是,我们可以用mknod建立一个同样的设备文件:




#mknod console c 5 1

但是手工方法建立太麻烦了,通常直接从/dev下把需要的设备文件拷贝过来。这些设备文件是特殊文件,在拷贝时一定要加上-R参数才能拷贝。




#cp -R /dev/console ./
#cp -R /dev/null ./
#cp -R /dev/zero ./

以下是我认为需要的设备名:




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等是必备的。其它的hda,hda1,hdb等可以根据实际需要决定。但是上表中的选择是比较合理的,即能满足大部分的需要,有没有不用的设备浪费空间。注意,千万不要把/dev下的设备全拷贝过来,那将产生大约420K的/dev目录,这对babyLinux来说太大了。

3 建立etc目录下的配置文件




busybox.conf group inittab motd passwd resolv.conf shadow-
fstab init.d issue mtab profile shadow

其中init。d是一个目录,从busybox-1。00源代码目录下拷贝过来。




#cp -R /babyLinux/busybox-1.00/examples/bootflopyp
/etc/init.d /babyLinux/rootfs/etc/

Busybox.conf是一个空文件。其他文件的内容如下:




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
:first:/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:::

其中有很多是从原系统的/etc下拷贝过来修改的,如果你是一个具有中等以上水平的Linux爱好者,那么应该一看就明白了,当然,你也可以根据自己的需要修改这些文件。其中最重要的是fstab和inittab,busybox内建的init程序用到的inittab文件的语法和一般的不一样,不能直接把原系统/etc下inittab文件拷贝过来。可以把busybox-1.00目录下的示例文件拷贝过来修改用。具体请看busybox的文档。busybox的init也可以不用inittab。但是在我制作babyLinux过程中有一个非常奇怪的bug。所有/sbin下的busybox链接在做成压缩的根文件系统,解压后都不能正常运行,显示找不到该命令。只有当我在/bin下做这些链接时才能运行。具体原因还不太清除,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下有上述链接,转到bin下:




#cd /babyLinux/rootfs/bin

重新做这些链接:




#ln -s busybox chroot
#ln -s busybox getty
#ln -s busybox ifconfig

然后把sbin下的链接删除,以节省空间:




#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。请确保这个文件是可执行的,否则请改成可执行的:




#chmod u+x rcS

rcS的内容:




#! /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 : win2Linux@163.com Enjoy!!\t\t\n”
echo -en “+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++\t\t\n”
echo -en “\\033[0;39m\n”
hostname BabyLinux

可以自己作相应的修改。

以上是babyLinux根文件系统的所有内容,他的总大小应该在1M左右。

我还计划做一个live CD,但是目前已经有很多live CD了,而且都做的非常好。但是我会自己做一个作为学习Linux的一种手段。如果有时间,可能写一个做U盘Linux和live CD的教程。但是,我想不会写的和这个文档一样详细了,我的时间有限。可能大概讲一下原理和步骤。有经验的Linux爱好者应该可以通过阅读文档完成制作。

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