• 私人定制自己的linux小系统


     私人定制自己的linux小系统

    一、前言

       linux操作系统至1991.10.5号诞生以来,就源其开源性和自由性得到了很多技术大牛的青睐,每个linux爱好者都为其贡献了自己的一份力,不管是在linux内核还是开源软件等方面,都为我们后来人提供了一个良好的学习和研究环境。做为一个linuxer,感谢各位前辈们为我们提供一个自由的空间,让我们也能够在学习的同时去研究linux。

       本文主要通过裁剪现有linux系统,打造一个属于自己的linux小系统,让其能够装载网卡驱动,并配置IP地址,实现网络功能。

    二、原理

     启动流程介绍

       制作linux小系统之前,我们有必要再了解一下linux的启动流程:

       1、首先linux要通过POST自检,检查硬件设备有没有故障

       2、如果有多块启动盘的话,需要在BIOS中选择启动磁盘

       3、启动MBR中的bootloader引导程序

       4、加载内核文件

       5、执行所有进程的父进程、老祖宗init

       6、打印欢迎界面

       在linux的启动流程中,加载内核文件时还需要借助别外两个文件:

       1)initrd,是CentOS5上用内存模拟的磁盘设备

       2)initramfs,是CentOS6上用内存模拟的文件系统

       在启程的流程中,init主要是用来做哪些操作的呢?

       init通过调用/etc/inittab这个配置文件,然后再去执行/etc/rc.d/rc.sysinit的系统初始化脚本

    启发

       到linux打印欢迎界面后,就说明系统已经启动成功,如果我们要制作一个linux小系统,我们只需要把它在开机流程中用到的各文件都装载到一起,就可以点亮属于我们自己的系统了,而linux是一个模块化的操作系统,好多功能组件都是通过模块化的工具来实现的,而且支持动态装载和卸载,我们要是想实现某种功能,只需加载相应的模块即可,就可以实现我们的linux操作系统大瘦身了。

    三、操作步骤

    1、目标磁盘分区

       在宿主机上挂一块新磁盘,命名为soft-linux,此块磁盘是宿主机上的第二块磁盘,所以这里是/dev/sdb,而到时候挂载到目标主机的时候,因为那里只有这一块磁盘,所以在目标主机上的名称应该是/dev/sda,这个不能搞混了。首先,我们要在目标磁盘上分两个区,并进行格式化。第一个分区500M,用来装引导程序;第二个分区10G,用来装根文件系统。然后再进行挂载操作,将/dev/sdb1挂载到/mnt/boot下,将/dev/sdb2挂载到/mnt/sysroot下。

    [root@changsheng ~]# mount /dev/sdb1 /mnt/boot

    mount: mount point /mnt/boot does not exist

    [root@changsheng ~]# mkdir -p /mnt/boot /mnt/sysroot

    [root@changsheng ~]# mount /dev/sdb1 /mnt/boot

    [root@changsheng ~]# mount /dev/sdb2 /mnt/sysroot/

    [root@changsheng ~]#

    2、安装grub至目标磁盘

       一个系统能启动,就需要引导,所以我们首先要安装一个grub引导程序到我们的新磁盘上,安装grub引导程序主要有两个命令,一个是grub-install,另一个是setup,这里最好使用grub-install来安装。因为:

       ①grub-install会安装grub引导第二阶段的文件

       ②setup不会安装第二阶段的引导程序,是安装引导信息到MBR

       第二个需要注意的地方就是--root-directory=后面接的路径应该是boot目录所在的地方,而不是/mnt/boot,因为boot目录在mnt下;目标磁盘是/dev/sdb

    [root@changsheng ~]# 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@changsheng ~]# cd /mnt/boot/

    [root@changsheng boot]# ls

    grub  lost+found

    [root@changsheng boot]# cd grub/

    [root@changsheng 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@changsheng grub]#

       安装完grub后,进入grub目录,会发现没有grub.conf配置文件,这样就导致我们的引导程序是不健全的,所以我们需要手动写一个配置文件在里边,不过这得需要知道内核的版本,等移植完内核版本,再回过头来补充此步。

    3、复制内核文件和initrd文件

       init是系统中用来产生其它所有进程的程序。它以守护进程的方式存在,其进程号为1,init是所有进程的父进程,老祖宗,所以不移植是不行的。它通过调用/etc/inittab这个配置文件,然后再去执行/etc/rc.d/rc.sysinit的系统初始化脚本。

       将内核文件和initrd文件复制到/dev/sdb下的boot目录中。

     

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

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

    [root@changsheng grub]#

    4、创建目标主机根文件系统

       ①使用命令行展开创建文件系统

     

    [root@changsheng 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@changsheng sysroot]# ls

    bin  boot  dev  etc  home  lib  lib64  lost+found  media  mnt  proc  root  sbin  srv  sys  usr  var

    [root@changsheng sysroot]#

     ②移植bash命令和其库文件到根文件系统

    [root@changsheng 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@changsheng mnt]# sync

    [root@changsheng mnt]# sync

    [root@changsheng mnt]# ls

    boot  sysroot

    [root@changsheng mnt]# cd sysroot/

    [root@changsheng sysroot]# ls

    bin  lib64  sbin  usr

    [root@changsheng sysroot]# cd bin/

    [root@changsheng bin]# ls

    bash  cat  ls  mkdir  rm  touch

    [root@changsheng bin]# ln -sv bash sh

    `sh' -> `bash'

    [root@changsheng bin]# sync

    [root@changsheng bin]#

     

       附:命令移植脚本

     

    #!/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、为grub提供配置文件

       上面移植了内核和initrd文件,我们就可以根据内核版本和initrd版本来编写grub.conf配置文件了

     

    [root@changsheng grub]# vim grub.conf

    default=0

    timeout=5

    title   changsheng   soft-linux

            root (hd0,0)

            kernel /vmlinuz-soft ro root=/dev/sda2 quiet selinux=0 init=/bin/bash

            initrd /initramfs-soft.img

    ~

      quiet是静默安装,不再显示安装时的一大堆信息。后面要把selinux关掉,而且init要使用/bin/bash,告诉内核不要再去找init程序了。如果不指定这一步,在启动过程中就会报kernel panic(内核恐慌),以为系统就它一个了,没有init进程,恐慌的不行。

    6、启动测试

     

    7、特别提醒

       如果在vmvare上做此实验,在新建虚拟机创建新磁盘的时候,一定要选"Store virtual disk as a single file",否则,也会出现内核恐慌kennel panic。

    四、装载模块,实现网络功能

    1、查看宿主机的网卡模块信息

     

    [root@changsheng net]# lsmod | grep e1000

    e1000                 170646  0

    [root@changsheng net]#

    2、查看网卡的详细信息

     

    [root@changsheng 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, <linux.nics@intel.com>

    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*

     这里查询到了网卡模块的路径,把它复制到/dev/sdb的库文件下

     

    [root@changsheng net]# mkdir -pv /mnt/sysroot/lib64/modules

    mkdir: created directory `/mnt/sysroot/lib64/modules'

    [root@changsheng 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程序

       现在虽然是模块复制过去了,但是还不能用,而且现在也不满足我们的流程需要,因为连最起码的init程序都没有,如果我们想要这个init,有两个选择,第一,移植宿主系统的,但是格式会复杂一些;所以我们还是先自己动手写脚本吧,把脚本当作init来用,能够让小系统跑起来。init一般在sbin目录下,所以我们要在/dev/sdb2这个分区上编写一个init脚本。

     

    [root@changsheng ~]# cd /mnt/sysroot/sbin/

    [root@changsheng sbin]# vim init

    #!/bin/bash

    #print Welcome info

    echo -e "Welcome to 33[34m changsheng soft-linux33[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                    [33[32m0K33[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

     

     

     

    写完这个init脚本后,我们要把我们要给其一个执行权限,让其能够被执行;此脚本中还用到mount,insmod这些命令,所以要用上一个脚本把这些命令移植过去。最后还需要把/mnt/boot/grub/grub.conf中的init=/bin/bash换成init=/sbin/init,因为我现在要用这个init脚本来执行系统启动了,再也不需让/bin/bash来替换了。

    4、实现网络功能的linux小系统    

       上面的步骤完成后,就可以把/dev/sdb挂到另一台主机上体验我们的私人订制小系统了。

     

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