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一步步手动构建小于10M的类嵌入式Linux系统

作者:  时间: 2010-11-03

转载请务必注明出处: http://marion.cublog.cn

前提:
1、一个作为宿主机的Linux;本文使用的是Redhat Enterprise Linux 5.4;
2、在宿主机上提供一块额外的硬盘作为新系统的存储盘,为了降低复杂度,这里添加使用一块IDE接口的新硬盘;
3、Linux内核源码,busybox源码;本文使用的是目前最新版的linux-2.6.34.1和busybox-1.16.1。

说明:本文是一个step by step的实做指南;

一、为系统上的新硬盘建立分区,这里根据需要先建立一个大小为100M的主分区作为新建系统的boot分区和一个512M的分区作为目标系统(即正在构建的新系统,后面将沿用此名称)的根分区;100M的分区格式化后将其挂载至/mnt/boot目录下;512M的分区格式化后将挂载至/mnt/sysroot目录;

说明:
1、此处的boot和sysroot的挂载点目录名称尽量不要修改,尤其是boot目录,否则您必须保证后面的许多步骤都做了相应的改动;
2、新建系统的boot目录也可以跟根目录在同一个分区,这种方式比独立分区还要简单些,因此这里将不对此种方法再做出说明;

二、编译内核源代码,为新系统提供一个所需的内核(本例中的源代码包都位于/usr/src目录中)

# cd  /usr/src
# tar jxvf linux-2.6.34.1.tar.bz2
# ln  -sv  linux-2.6.34.1  linux
# cd linux

# make menuconfig

根据您的实际和规划选择所需要的功能;本实例计划制作一个具有网络的功能的tiny linux且不打算使用内核模块,因此,这里选择把本机对应的网卡驱动直接编译进了内核。作者使用的是vmware Workstation虚拟机,所以,所需的网上驱动是pcnet32的,其它的均按需要选择。选择完成后需要保存至当前目录下.config文件中。

# make  SUBDIR=arch/
# cp arch/x86/boot/bzImage  /mnt/boot

# make menuconfig

提示:为了实现后面的功能,请务必将文件系统中的ext3和网卡的驱动程序直接编译进内核;

三、编译busybox

# cd /usr/src
# tar  -jxvf  busybox-1.16.1.tar.bz2
# cd  busybox-1.16.1

# make menuconfig

说明:
1、此处需要选择 Busybox Settings --> Build Options -->  Build BusyBox as a static binary (no shared libs),这样可以把Busybox编译成一个不使用共享库的静态二进制文件,从而避免了对宿主机的共享库产生依赖;但你也可以不选择此项,而完成编译后把其依赖的共享库复制至目标系统上的/lib目录中即可;这里采用后一种办法。
2、修改安装位置为/mnt/root;方法为:Busybox Settings --> Installation Options --> (./_install) BusyBox installation prefix,修改其值为/mnt/sysroot。

# make  install

安装后的文件均位于/mnt/sysroot目录中;但为了创建initrd,并实现让其启动以后将真正的文件系统切换至目标系统分区上的rootfs,您还需要复制一份刚安装在/mnt/sysroot下的busybox至另一个目录,以实现与真正的根文件系统分开制作。我们这里选择使用/mnt/temp目录;

# mkdir -pv /mnt/temp
# cp -r /mnt/sysroot/*  /mnt/temp

四、制作initrd

# cd  /mnt/temp

1、建立rootfs:
# mkdir -pv  proc  sys  etc/init.d  tmp  dev  mnt/sysroot

2、创建两个必要的设备文件:
# mknod  dev/console  c  5  1
# mknod  dev/null  c  1  3

3、为initrd制作init程序,此程序的主要任务是实现rootfs的切换,因此,可以以脚本的方式来实现它:

# rm  linuxrc
# vim  init
添加如下内容:
#!/bin/sh
mount -t proc proc /proc
mount -t sysfs sysfs /sys
mdev -s
mount -t ext3 /dev/hda2  /mnt/sysroot
exec  switch_root  /mnt/sysroot  /init

给此脚本执行权限:
chmod  +x  init

4、制作initrd
# find  .  | cpio  --quiet  -H newc  -o  | gzip  -9 -n > /mnt/boot/initrd.gz

五、建立真正的根文件系统

# cd  /mnt/sysroot

1、建立rootfs:
# mkdir -pv  proc  sys  etc/init.d  tmp  dev  boot  var/log

2、创建两个必要的设备文件:
# mknod  dev/console  c  5  1
# mknod  dev/null  c  1  3

3、建立系统初始化脚本文件

# vim  etc/init.d/rcS

添加如下内容:
  
#!/bin/sh
echo -e "            Welcome to  \033[31mToyLinux\033[0m                 "

echo -e "Mounting the filesystem .................[  \033[32mOK\033[0m  ]"
mount -a

echo -e "Creating the files of device ............[  \033[32mOK\033[0m  ]"
mdev -s

echo -e "Remounting the root filesystem ..........[  \033[32mOK\033[0m  ]"
mount  -o  remount,rw  /

echo -e "Starting the log daemon .................[  \033[32mOK\033[0m  ]"
syslogd
klogd

echo -e "Configuring loopback interface ..........[  \033[32mOK\033[0m  ]"
ifconfig  lo  127.0.0.1/24

# END

而后让此脚本具有执行权限:
chmod +x  etc/init.d/rcS

4、配置init及其所需要inittab文件

# cd  /mnt/sysroot
# mv  linuxrc  init

# vim  etc/inittab

添加如下内容:

::sysinit:/etc/init.d/rcS
console::respawn:-/bin/sh
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a -r

5、为系统准备一个“文件系统表”配置文件/etc/fstab
# vim  etc/fstab

添加如下内容:
sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0
/dev/hda1               /boot                   ext3    defaults        0 0
/dev/hda2               /                       ext3    defaults        1 1

6、由于在rcS文件中启动了日志进程,因此系统在运行中会产生大量日志并将其显示于控制台;这将会经常性的打断正在进行的工作,为了避免这种情况,我们这里为日志进程建立配置文件,为其指定将日志发送至/var/log/messages文件;

# vim  etc/syslog.conf

添加如下一行:
*.info    /var/log/messages

六、好了,至此一个简易的基于内存运行的小系统已经构建出来了,我们接下来为此系统创建所需的引导程序

# grub-install  --root-directory=/mnt  /dev/hda

说明:此处的/dev/hda为目标系统所在的那块新磁盘;

接下来为grub建立配置文件:
# vim  /mnt/boot/grub/grub.conf

添加类似如下内容:

default        0
timeout        3
color    light-green/black light-magenta/black
title    ToyLinux (2.6.34.1)
    root (hd0,0)
    kernel /bzImage ro root=/dev/hda2 quiet
    initrd /initrd.gz


接下来将此块硬盘接入一个新的主机(这里使用的是虚拟机),启动一下并测试使用。

七、为新构建的ToyLinux启用虚拟控制台

这个可以通过宿主机来实现,也可以直接启动刚构建成功的小Linux进行配置。我们这里采用通过宿主机的方式(重新启动宿主机):
# cd /mnt/sysroot

将 etc/inittab文件改为如下内容:
::sysinit:/etc/init.d/rcS
tty1::askfirst:/bin/sh
tty2::askfirst:/bin/sh
tty3::askfirst:/bin/sh
tty4::askfirst:/bin/sh
tty5::askfirst:/bin/sh
tty6::askfirst:/bin/sh
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a -r

好了,接下来就可以测试验正六个虚拟控制台的使用了。

八、尽管上述第七步已经实现了虚拟控制台,但其仍是直接进入系统,且系统没有用户帐号等安全设施,这将不利于系统的安全性。因此,接下来的这步实现为系统添加用户帐号(这里仍然基于宿主机实现)。

1、为目标主机建立passwd帐号文件
# cd /mnt/sysroot
# vim etc/passwd

添加如下内容:
root:x:0:0::/root:/bin/sh

而后为root用户创建“家”目录:
# mkdir root

2、为目标主机建立group帐号文件
# vim  etc/group

添加如下内容:
root:x:0:

3、为目标主机建立shadow影子口令文件,这里采用直接复制宿主机的shadow文件中关于root口令行的行来实现
# grep  "^root"  /etc/shadow  > etc/shadow

注:等目标主机启动时,root用户的口令也是宿主机的root用户的口令。您可以在目标主机启动以后再动手更改root用户的口令。

4、将 etc/inittab文件改为如下内容:
::sysinit:/etc/init.d/rcS
::respawn:/sbin/getty 9600 tty1
::respawn:/sbin/getty 9600 tty2
::respawn:/sbin/getty 9600 tty3
::respawn:/sbin/getty 9600 tty4
::respawn:/sbin/getty 9600 tty5
::respawn:/sbin/getty 9600 tty6
::shutdown:/bin/umount -a -r
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a -r


好了,接下来就可以重新启动目标主机进行验正了。

九、在系统登录时提供banner信息

这个可以通过宿主机来实现,也可以直接在目标主机上进行配置。这里采用直接在目标主机上配置的方式:

# vi  /etc/issue
添加如下内容:
Welcome to ToyLinux(http://marion.cublog.cn)...
Kernel \r


注:这里的内容可以根据你的需要进行修改。

十、在系统启动时为系统提供主机名称:

这个可以通过宿主机来实现,也可以直接在目标主机上进行配置。这里采用直接在目标主机上配置的方式:

1、创建保存主机名称的配置文件
# mkdir /etc/sysconfig
# vi  /etc/sysconfig/network
添加如下内容:
HOSTNAME=marion.example.com

2、编辑系统初始化脚本,实现开机过程中设定主机名称
# vi /etc/init.d/rcS
在文件尾部添加如下行:

HOSTNAME=
[ -e  /etc/sysconfig/network  && -r /etc/sysconfig/network ] && source /etc/sysconfig/network
[ -z ${HOSTNAME} ] && HOSTNAME="localhost"
/bin/hostname  ${HOSTNAME}

 原文地址 http://marion.cublog.cn