私人定制：為自己打造Linux小系統
一、前言
Linux操作系統至1991.10.5號誕生以來，就源其開源性和自由性得到了很多技術大牛的青睞，每個Linux愛好者都為其貢獻了自己的一份力，不管是在Linux內核還是開源軟件等方面，都為我們后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地址，實現網絡功能。
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，檢查硬件設備有沒有故障
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引導程序
4、加載內核文件
5、執行所有進程的父進程、老祖宗init
6、打印歡迎界面
在Linux的啟動流程中，加載內核文件時還需要借助別外兩個文件：
1）initrd，是CentOS5上用內存模擬的磁盤設備
2）initramfs，是CentOS6上用內存模擬的文件系統
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這個配置文件，然后再去執行/etc/rc.d/rc.sysinit的系統初始化腳本
啟發
到Linux打印歡迎界面后，就說明系統已經啟動成功，如果我們要制作一個Linux小系統，我們只需要把它在開機流程中用到的各文件都裝載到一起，就可以點亮屬于我們自己的系統了，而Linux是一個模塊化的操作系統，好多功能組件都是通過模塊化的工具來實現的，而且支持動態裝載和卸載，我們要是想實現某種功能，只需加載相應的模塊即可，就可以實現我們的Linux操作系統大瘦身了。
三、操作步驟
1、目標磁盤分區
在宿主機上掛一塊新磁盤，命名為soft-Linux，此塊磁盤是宿主機上的第二塊磁盤，所以這里是/dev/sdb，而到時候掛載到目標主機的時候，因為那里只有這一塊磁盤，所以在目標主機上的名稱應該是/dev/sda，這個不能搞混了。首先，我們要在目標磁盤上分兩個區，并進行格式化。***個分區500M，用來裝引導程序；第二個分區10G，用來裝根文件系統。然后再進行掛載操作，將/dev/sdb1掛載到/mnt/boot下，將/dev/sdb2掛載到/mnt/sysroot下。
- [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至目標磁盤
一個系統能啟動，就需要引導，所以我們首先要安裝一個grub引導程序到我們的新磁盤上，安裝grub引導程序主要有兩個命令，一個是grub-install，另一個是setup，這里***使用grub-install來安裝。因為：
- ①grub-install會安裝grub引導第二階段的文件
- ②setup不會安裝第二階段的引導程序，是安裝引導信息到MBR
- 第二個需要注意的地方就是--root-directory=后面接的路徑應該是boot目錄所在的地方，而不是/mnt/boot，因為boot目錄在mnt下；目標磁盤是/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后，進入grub目錄，會發現沒有grub.conf配置文件，這樣就導致我們的引導程序是不健全的，所以我們需要手動寫一個配置文件在里邊，不過這得需要知道內核的版本，等移植完內核版本，再回過頭來補充此步。
3、復制內核文件和initrd文件
init是系統中用來產生其它所有進程的程序。它以守護進程的方式存在，其進程號為1，init是所有進程的父進程，老祖宗，所以不移植是不行的。它通過調用/etc/inittab這個配置文件，然后再去執行/etc/rc.d/rc.sysinit的系統初始化腳本。
將內核文件和initrd文件復制到/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、創建目標主機根文件系統
①使用命令行展開創建文件系統
- [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]#
- [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]#
- #!/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提供配置文件
上面移植了內核和initrd文件，我們就可以根據內核版本和initrd版本來編寫grub.conf配置文件了：
- [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信息。后面要把selinux關掉，而且init要使用/bin/bash，告訴內核不要再去找init程序了。如果不指定這一步，在啟動過程中就會報kernel panic（內核恐慌），以為系統就它一個了，沒有init進程，恐慌的不行。
6、啟動測試
7、特別提醒
如果在vmvare上做此實驗，在新建虛擬機創建新磁盤的時候，一定要選“Store virtual disk as a single file”，否則，也會出現內核恐慌kennel panic。
四、裝載模塊，實現網絡功能
1、查看宿主機的網卡模塊信息
- [root@nmshuishui net]# lsmod | grep e1000
- e1000 170646 0
- [root@nmshuishui net]#
- [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, <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*
這里查詢到了網卡模塊的路徑，把它復制到/dev/sdb的庫文件下：
- [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程序
現在雖然是模塊復制過去了，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程序都沒有，如果我們想要這個init，有兩個選擇，***，移植宿主系統的，但是格式會復雜一些；所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，所以我們要在/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腳本后，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這些命令，所以要用上一個腳本把這些命令移植過去。***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、實現網絡功能的Linux小系統
上面的步驟完成后，就可以把/dev/sdb掛到另一臺主機上體驗我們的私人訂制小系統了。
