大体思路
boot | root |
initrd.gz grub vmlinuz-2.6.18-308.el5 | bin sbin lib etc proc sys dev boot |
有以上内容我们就可以运行一个非常简单的Linux,只需要往里面添加各种配置文件,就可以启动我们所需要的各种服务。在制作之前,我们先做一些准备工作。
1、在VMware上添加一块新的IDE磁盘
2、将这块盘分区,/dev/hdb1 /dev/hdb2,之后格式化为ext3的文件系统
3、挂载/dev/hdb1到/mnt/boot;挂载/dev/hdb2到/mnt/sysroot
前提工作做完之后,我们就可以分别制作boot和root了!那么我们就开始吧
制作boot分区:
●initrd.gz
initrd.gz其实是一个小的root,它也包含bin sbin lib etc proc sys dev mnt这些目录,并且还有一个重要的脚本文件init,实现从这个小root到我们真正的root的转换的功能。最终为了保证我们的Linux体积足够小,我们就把以上的全部压缩成了initrd.gz。
但是为了保证我们的小linux能够实现各种功能,我们只添加目录是不够的,因此我们使用busybox来虚拟bin sbin usr下的各种程序。因此我们要先制作一个busybox。
我们下载稳定版的busybox版本busybox-1.20.2.tar.bz2
- tar -xf busybox-1.20.2.tar.bz2 -C /tmp 把busybox-1.20.2.tar.bz2解压到/tmp目录下
- cd /tmp/busybox-1.20.2 切换到 /tmp/busybox-1.20.2目录下
- make menuconfig 使用图形窗口对busybox进行编译
进入图形界面后,重要的一项是把busybox所依赖的库文件做进busybox本身,这个库只提供给busybox调度使用;
- make install 要确保在/tmp/busybox-1.20.2/目录下使用命令
但是我们会发现安装并不成功
因此我需要下载一个更高版本的内核头文件,然后把它放在/tmp/busybox-1.20.2/include/mtd/
,因为我虚拟机上有linux-2.6.38.5的内核头文件,所以我就直接复制到上面目录下就可以了
- mkdir /tmp/busybox-1.20.2/include/mtd 创建mtd目录
- cd /tmp/busybox-1.20.2/include/mtd/ 切换至该目录下
- cp /usr/src/linux-2.6.38.5/include/mtd/ubi-user.h ./ 把头文件复制到当前目录下
- cd /tmp/busybox-1.20.2 再切回原busybox目录下
- make install 继续安装就可以了
安装完成后,会在/tmp/busybox-1.20.2/目录下生成一个_install的目录,这表明我们的busybox安装成功了,并且_install目录下有我们所需要的bin
sbin usr目录和各种程序脚本。
- cp ./_install/* /mnt/boot -a 把_install目录下的所有文件复制到/mnt/boot目录下
- cd /mnt/boot 在切换到/mnt/boot目录下,即我们的小linux的boot
可以说现在才开始编写我们真正的initrd.gz
我们发现/mnt/boot目录下缺少很多目录,所以我们手动添加几个进去
- mkdir etc proc sys lib/modules/ dev mnt/sysroot tmp -p 创建mnt/sysroot是为了实现根的切换
创建我们的dev设备文件conlole和null
- mknod dev/console c 5 1
- mknod dev/null c 1 3
我为了能够真正的驱动我们的根文件系统,因此我们需要让initrd.gz有能够驱动根分区的ext3模块,因此我们需要复制ext3的模块到/mnt/boot/lib/modules目录下。
- modinfo ext3 查看ext3文件系统所以来的库文件都有哪些
- modinfo jbd 查看jbd是否依赖其他的模块
把ext3和jbd的模块都放在对应的/mnt/lib/modules/目录下
- cp /lib/modules/2.6.18-308.el5/kernel/fs/ext3/ext3.ko /mnt/lib/modules/
- cp /lib/modules/2.6.18-308.el5/kernel/fs/jbd/jbd.ko /mnt/lib/modules/
接下来是要编辑init的脚本文件,init关系到我们能否把initrd的root转换成真正的root,关系到能否驱动我们真正的root文件系统,关系到能够装载我们已经安装的ext3和jbd模块,因此init脚本非常的重要,也是initrd.gz的核心。
- vim /mnt/boot/init 创建init脚本
- #!/bin/sh
- mount -t proc proc /proc 挂载小root上的proc到/proc,其文件系统为proc
- mount -t sysfs sysfs /sys 挂载小root上的sysfs到/sysfs,其文件系统为sysfs
- insmod /lib/modules/jbd.ko 装载jbd模块
- insmod /lib/modules/ext3.ko 装载ext3模块
- mdev -s 这是busybox提供的功能之一,用于探测dev下的所有设备文件和内核映射文件proc
- mount -t ext3 /dev/hda2 /mnt/sysroot 挂载root到/mnt/sysroot下
- exec switch_root /mnt/sysroot /sbin/init 完成从小root到真正的root的转换
- chmod +x init 给init执行权限
至此我们看到的内容是:
我们把这些全部的内容都打包并且压缩起来,就是我们一直所说的initrd.gz
- find . | cpio -H newc --quiet -o | gzip -9 > /mnt/boot/initrd.gz
●grub
grub目录下包含寻找内核和启动内核所需要的各个阶段的文件,这些文件不需要我们去编写,只要用grub-install命令就可以实现;但是我们需要写grub的配置文件grub.conf来设定一些参数;
- grub-install --root-directory=/mnt /dev/hdb 创建grub目录,指定我们的boot目录的父目录为/mnt,Boot在/dev/hdb磁盘上
- cd /mnt/boot/grub 切换到grub目录下
我们来编写配置文件grub.conf
- vim /mnt/boot/grub/grub.conf
- default=0 设定默认启动第几个内核,因为我们的小linux只有一个内核,所以写上0就可以了
- timeout=10 设定用户选择内核的时长,默认是10秒
- title YINSHUO Linux 这是我们内核的标题,可以任意编写
- root (hd0,0) 标记了我们内核所在的分区的位置,这里表示第一块磁盘上的第一个分区上
- kernel /vmlinuz-2.6.18-308.el5 这是我们内核所在的位置
- initrd /initrd.gz 这是我们initrd文件所在的位置
到此我们的grub文件也算是配置完毕了
●vmlinuz-2.6.18-308.el5
因为内核的编译复杂且缓慢,因此我并没有自己编译新的内核,而是使用的原有的vmlinuz-2.6.18-308.el5内核,所以我只是把原有的/boot/vmlinuz-2.6.18-308.el5复制到了/mnt/boot/目录下,因此内核中的各个模块也没有做任何修改;
- cp /boot/vmlinuz-2.6.18-308.el5 /mnt/boot/vmlinuz-2.6.18-308.el5 复制到/mnt/boot/目录下
到此为止我们所有的跟boot有关的文件都创建完毕了,之后就是创建真正的root分区的文件
制作root分区:
●bin sbin lib etc proc sys dev boot
在制作initrd.gz是时候我们使用busybox虚拟出了各种我们所需要的bin,sbin和usr目录下我们所需要的脚本,在制作真正的root分区的时候我们也使用同样的方法。
这些内容都在initrd.gz中提到
- cp /tmp/busybox-1.20.2/_install/* /mnt/sysroot/ -a
- cd /mnt/sysroot
- rm linuxrc -f
- mkdir -p proc sys etc/rc.d/init.d tmp dev/pts boot var/log lib/modules
- mknod /mnt/sysroot/dev/console c 5 1
- mknod /mnt/sysroot/dev/null c 1 3
内核初始化完成后就要进行init进程的管理,而管理init的配置文件是/etc/inittab文件,/etc/inittab定义了系统默认启动级别,操作系统的初始化,虚拟终端的启动等内容;而OS的初始化需要用到一个非常重要的配置文件,即/etc/rc.d/rc.sysinit,这个文件是操作系统能够启动的核心文件。因此我们在小linux中也要创建相对应目录下的/mnt/sysroot/etc/inittab,/mnt/sysroot/etc/fstab,/mnt/sysroot/etc/sysctl.conf,和/mnt/sysroot/etc/rc.d/rc.sysinit这些个文件
我们先来编辑/mnt/sysroot/etc/inittab文件
- vim /mnt/sysroot/etc/inittab 创建inittab文件
- ::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit 表示执行系统初始化,使用的是/etc/rc.d/rc.sysinit脚本
- ::respawn:-/bin/sh 表示系统一旦退出/bin/sh,则会立即重新启动/bin/sh
- ::shutdown:/bin/umount -a -r 表示当执行shutdown的时候,系统卸载所有的文件系统
接下来编写/mnt/sysroot/etc/fstab这个文件,它是保重系统初始化过程中挂载/etc/fstab中的所有设备
- vim /mnt/sysroot/etc/fstab 创建/fstab文件
设置fstab中的各项参数
- proc /proc proc defaults 0 0 表示把proc挂载至/proc,文件系统类型是proc,选项是默认选项,不备份也不检查
- sysfs /sys sysfs defaults 0 0 表示把sysfs挂载至/sys,文件系统类型是sysfs,选项是默认选项,不备份也不检查
- /dev/hda1 /boot ext3 defaults 0 0 表示把/dev/hda1挂载至/boot,文件系统类型是ext3,选项是默认选项,不备份也不检查
- /dev/hda2 / ext3 defaults 0 0 表示把/dev/hda2挂载至/,文件系统类型是ext3,选项是默认选项,不备份也不检查
只要在/mnt/sysroot/etc/rc.d/rc.sysinit中使用mount -a的命令,就意味着,系统初始化启动的时候会自动挂载/etc/fstab中我们所设置的这些设备,并挂载到相应的位置。
之后我们来编写内核参数文件/mnt/sysroot/etc/sysctl.conf
- vim /mnt/sysroot/etc/sysctl.conf 创建内核参数文件
- net.ipv4.ip_forward = 1 1表示开启网络
- kernel.hostname=yinshuo.linuxtest 设置主机名为 yinshuo.linuxtest
我们再按照之前寻找ext3和jbd模块的方法来复制pcnet32模块和他所依赖的mii模块,他们是VMware虚拟出的网卡驱动
- cp /lib/modules/2.6.18-308.el5/kernel/drivers/net/pcnet32.ko /mnt/sysroot/lib/modules/pcnet32.ko
- cp /lib/modules/2.6.18-308.el5/kernel/drivers/net/mii.ko /mnt/sysroot/lib/modules/mii.ko
现在我们来编写系统初始化脚本文件/mnt/sysroot/etc/rc.d/rc.sysinit
- vim /mnt/sysroot/etc/rc.d/rc.sysinit 创建系统初始化文件
- #!/bin/sh
- echo -e "\t\033[31mYinShuo little Linux\033[0m" 以红色字体显示YinShuo little Linux
- mount -t proc proc /proc 挂载proc到/proc,文件系统类型为proc
- mount -t sysfs sysfs /sys 挂载sysfs到/sys,文件系统类型为sysfs
- mount -o remount,rw / 重新以读写的方式挂载根文件系统
- mdev -s 探测所有设备,并在dev下创建设备文件
- mount -a 挂载/etc/fstab下的所有设备
- sysctl -p 使内核参数文件/etc/sysctl.conf立即生效
- insmod /lib/modules/mii.ko 装载内核模块mii
- insmod /lib/modules/pcnet32.ko 装载内核模块pcnet32
- ifconfig lo 127.0.0.1/8 设置本地回环ip=127.0.0.1 netmask=255.0.0.0
- ifconfig eth0 172.16.106.9/16 设置网卡eth0的ip=172.16.106.9 netmask=255.255.0.0
- chmod +x /mnt/sysroot/etc/rc.d/rc.sysinit 给/mnt/sysroot/etc/rc.d/rc.sysinit执行权限
至此我们的root分区的制作也制作完毕
创建虚拟机:
创建一个新的虚拟机,起名字为linuxtext
使用我们之前创建的IDE磁盘
选择我们的IDE磁盘
我们的小虚拟机也创建完毕
我们制作的Linux的启动流程:
步骤:
①:首先grub会去寻找内核所在的位置,根据grub.conf文件中配置的信息,会提示我们去选择哪一个内核,这个选择界面会有10秒钟的时间。
②:找到内核后,内核会进行初始化,探测所有硬件和加载它所需要的各种驱动,同时为了启动真正的root文件系统,initrd.gz就要提供真正root所需要的ext3文件系统和模块,挂载设备文件,initrd.gz的最后一步是转换自己的小root到真正的root上,并完成自己的使命,然后内核会接着启动用户空间的第一个进程init,之后内核初始化结束。
③:在用户空间中,首先会执行/etc/inittab中的内容,首先是启动/etc/rc.d/rc.sysinit进行操作系统的初始化,包括显示出"YinShuo little Linux"这个字样;挂载伪文件;和重新挂载我们的根文件系统为读写的方式;探测所有的硬件设备,并创建设备文件;挂载/etc/fstab中所有的内容;设置网卡选项和设置主机名,最终操作系统初始化结束。
④/etc/rc.d/rc.sysinit任务完成后,/etc/inittab会启动第二项内容,直接进入到/bin/sh界面,提供用户交互界面,我们是可以用各种命令。
这便是我们简单Linux的运作流程,我们来拭目以待吧!
见证奇迹的时刻:
运行我们的小Linux
看到这里说明我们成功了!
我们来验证一下
- ifconfig 查看启动的网络设备
- hostname 查看主机名
再验证是否有busybox,是否能在小linux中有执行权限来创建文件
- ls /bin 查看/bin下的内容
- touch /tmp/chenggongde 在/tmp/目录下创建文件名为chenggongde文件
至此,制作一个简单的Linux就算告一段落了。当然,它非常的简单,也有很多需要完善的地方,比如说内核的编译和用户的登录,这些问题都没有解决。本次制作Linux的目的更多的是在于认识和学习Linux的启动过程,为Linux的理解有更清晰的框架。
此Linux虽小,但会有羽翼丰满的一天的!