动手制作自己的启动盘

创建：2005-10-26 13:56:21
作者：Unlinux
来自: http://www.Unlinux.com

(文:西电)

凡是接触计算机久的朋友肯定都使用过DOS启动软盘，至于启动软盘的重要性大家肯定也都
清楚。在Linux底下启动软盘同样重要，它不仅能测试新内核、恢复系统错误，而且能升级
重要的系统文件。但是在Linux下制做启动盘不象在DOS下那么容易，下面我就一步一步的
教大家制做自己系统的启动软盘。


1. Linux启动过程简介

一个启动盘实际上是一个完整系统的缩影，它能够执行一个完整系统的大部分功能。因此
，如果想制做Linux启动盘，你必须了解Linux系统启动的基本过程。接下来我就先简要介
绍一下Linux的启动过程。

所有的PC机都是通过执行ROM中的代码加(ext2 filesystem) readonly.

之后，系统发现init程序并执行它，init程序寻找它的配置文件/etc/inittab，并开始执
行其中的脚本，这些脚本是一些SHELL命令的组合，用来执行如下命令，如加载所需模块、
装载SWAP、初始化网络、装载fstab中列出的所有驱动器等。最后启动一个叫getty的程序
，它负责console和ttys之间的通信，它在显示器上打印login提示符并激活login程序，
login处理登陆的有效性并建立与用户的对话。至此，启动过程完毕。


2. 制做启动盘

创建一个启动盘首先必须创建根文件系统，由于软盘容量有限，因此常采用压缩的根文件
系统。下面我就详细的介绍怎样创建压缩格式根文件系统。

2.1 准备

一个根文件系统必须包括支持完整Linux系统的全部东西，因此，它至少应包括以下几项：

？基本文件系统结构

？至少含有以下目录：/dev, /proc, /bin, /etc, /lib, /usr, /tmp

？最基本的应用程序，如sh, ls, cp, mv等

？最低限度的配置文件，如rc, inittab, fstab等

？设备：/dev/hd*, /dev/tty*, /dev/fd0

？基本程序运行所需的库函数

由于以上所需文件远超过1.44M，因此我们通常的做法是先准备好内容后再压缩到软盘中?
当用软盘启动时，再把文件解压到内存中，形成一个虚拟盘（RAMDISK），通过RAMDISK控
制系统启动。

为了能创建以上的根文件系统，你必须有一个空闲的能够放下大约4M文件的RAMDISK。


如果你使用LILO控制启动，先检查一下LILO的配置文件/etc/lilo.conf中定义的RAMDISK
的大小。/etc/lilo.conf 中有一行

RAMDISK_SIZE = nnn

它决定RAMDISK可使用的最大内存为nnn，缺省情况下为4096K，对我们来说够了，但是顺便
说一下，如果你的系统只有8M内存，千万不要使用4M的RAMDISK。再检查一下你的系统设备
中是否有一个叫/dev/ram0或/dev/ram的设备，这是RAMDISK的设备名，如果没有，用命令
mknod创建一个设备/dev/ram0。

2.2 创建根文件系统

Linux内核识别两种可以直接拷贝到RAMDISK的文件系统，它们是minix
和ext2，ext2性能更好。如果你使用ext2，你会发现使用-i选项定义比缺省更多的信息节
点非常有用。mke2fs缺省情况下在1.44M的软盘上产生360个信息节点，使用压缩格式的根
文件系统需要更多的信息节点，所以使用如下命令创建文件系统可以创建2000个信息节点
，一般不会用光：

mke2fs -m 0 -i 2000 /dev/ram0

mke2fs将会自动判断设备容量的大小并相应的配置自身，-m 0参数防止它给root保留空间
，这样会腾出更多的有用空间。接着把虚拟盘挂在节点/mnt上：

mount -t ext2 /dev/ram0 /mnt

如果没有节点/mnt，建一个。

接着是创建目录。根文件系统最少应该有如下8个目录：

/dev ？ 设备

/proc -- proc 文件系统所需目录

/etc ？ 系统配置文件

/sbin ？ 重要的系统程序

/bin ？ 基本应用程序

/lib ？ 共享函数库

/mnt ？ 装载其他磁盘节点

/usr ？ 附加应用程序

其中/proc,/mnt和/usr在此情况下都是空的，只需要用mkdir创建它们既可。其余的目录应
根据需要分别创建，下面我一个一个的详细叙述。

？/dev：/dev中含有系统不可缺少的设备文件，虽然该目录很普通，可以用 mkdir创建，
然而目录中的设备文件必须用mknod创建，当然也有捷径，你可以把现有系统中/dev的文件
拷贝过来，然后删除不必要的文件。命令cp -dpR /dev
/mnt会拷贝/dev整个目录但不拷贝文件内容，dp开关保证链结文件仍然不变，不会拷贝链
结所指原文件，而且属性不变。

必须注意的是，每一个设备文件占用一个信息节点，而软盘上节点数是有限的，因此有必
要删除没用的设备文件。例如，如果你没有SCSI设备，删除所有的以sd开头的文件。如果
你不想使用串口设备，删除所有以cua开头的文件。不过记住一定要保留console, kmem,
mem, null, ram,
tty1等文件。

？/etc：这个目录中含有一些必不可少的系统配置文件，那么到底哪些文件是必需的，哪
些可有可无呢？告诉你一个小窍门，用命令ls ？ltru，该命令会根据最后使用日期反列
一下目录/etc中的文件，如果一些文件很长时间没有被进入过，基本上可以从你的启动盘
中删去。

我的启动盘中含有不到15个配置文件，大致可分为3部分：


启动盘中必须含有的文件

？rc.d/* -- 系统启动脚本

？fstab ？ 列出要登陆的文件系统

？inittab ？ 包含启动过程参数

而且这些文件都是最简单的。rc应该包括：

#!/bin/sh

/bin/mount -av

/bin/hostname yjy

fstab应包括：

/dev/ram0 / ext2 defaults

/dev/fd0 / ext2 defaults

/proc /proc proc defaults

inittab包括：

id:2:initdefault:

si::sysinit:/etc/rc

1:2345:respawn:/sbin/getty 9600 tty1

2:23:respawn:/sbin/getty 9600 tty2



整理系统所需文件

？passwd ？ 用户名和目录.

？group ？ 用户组

？shadow ？ 用户加密密码

如果你觉得这不安全，就把passwd和shadow删掉，这样只有root可以进入系统。

（3）偶尔使用的文件，可根据自己的实际情况选择。


？/bin和/sbin：该目录中包含有必不可少的应用程序，如ls, mv, cat，你可以根据自己
的需要选择，不过一定要记住包括以下程序：init, getty，login, mount，运行你的rc的
外壳shell。

？/lib: 该目录中包含有你的启动盘启动过程中所需要的共享函数库，如果缺少必须的函
数库，系统会停止启动或出现一大堆错误信息，所以一定要注意。

几乎所有的程序都需要libc库，列一下目录/lib中的libc：

% ls -l /lib/libc*

-rwxr-xr-x 1 root root 4016683 Apr 16 18:48 libc-2.1.1.so*

lrwxrwxrwx 1 root root 13 Apr 10 12:25 libc.so.6 -> libc-2.1.1.so*

libc.so.6的6表示版本号，它指向的文件才是你真正需要的。

查看每一个程序使用的函数库，用命令ldd，如：

% ldd /sbin/mke2fs

libext2fs.so.2 => /lib/libext2fs.so.2 (0x40014000)

libcom_err.so.2 => /lib/libcom_err.so.2 (0x40026000)

libuuid.so.1 => /lib/libuuid.so.1 (0x40028000)

libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x4002c000)

/lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)

输出右边的库都是必须的，有的可能是链结文件。

在/lib目录下你还必须有函数库装载器，这个装载器或是ld.so (对 a.out 库) 或是
ld-linux.so (对 ELF 库)。新版本的ldd一般会告诉你所需库的加载器。

把装载器和库拷贝到/lib后，在仔细检查一遍，一定保证没有遗漏。

2.3 模块

如果你有一个模块化的内核，你还得必须考虑需要加载的模块，它们都位于/lib/modules,
你可以把不是很重要的模块放到别的盘上，当系统启动后在加载，这样会节省启动盘的空
间。

2.4 打包

一旦你完成了上述工作，卸下虚拟盘，拷贝到一个文件中，然后压缩。


umount /mnt

dd if=/dev/ram0 bs=1k | gzip -v9 > rootfs.gz

压缩结束后，你就拥有了一个压缩的根文件系统，不过你得检查它的大小，如果大了，你还得去掉一些东西。
3. 选择内核

　　在你完成了制做压缩的根文件系统后，下一步就是选择或自己创建一个内核。多数情
况下，你可以拷贝现有系统的内核，但是有些情况下，你不得不自己另外创建一个。最可
能出现的问题就是容量限制：如果你想做单张的启动盘，盘中最大的文件往往是内核，所
以你必须想方设法压缩
内核的体积。要想压缩内核体积，创建它时就得把不必要的功能去掉，如去掉对网络的支
持和对不必要设备的支持，但是一定要记住保留内核对RAMDISK和ext2的支持，否则你的启
动盘将不能工作。还有就是要记住把对你备份所用设备的支持加到内核中去，因为启动盘
的最大用处就是检测和修复损坏的系统，如果你没有把对备份设备的支持加到内核中去，
你将没有办法修复损坏的系统，只能再重装Linux。

　　创建新内核的方法我就不在此叙述了，如有问题，请查阅相关资料。重建完内核后记
住用“make zImage”压缩内核。


4. 整合

　　有了根文件系统和内核之后，最后的工作就是把它们整合在一起。

　　先检查总文件的大小，如果超出1.44M，就得考虑重新创建所需或用两张磁盘，即使用
两张磁盘，你的根文件系统也得小于1.44M。

　　接着就是确定是用LILO控制启动还是直接用拷贝到盘上的内核控制启动。用LILO的好
处是你能增加支持初始化硬件的参数到内核中，缺点是较复杂且占用珍贵的磁盘空间，不
过我还是建议使用LILO控制系统启动。下面我就介绍用LILO的过程，直接用拷贝到盘上的
内核控制启动的方法就
不作叙述了。

　　用LILO控制启动首先就得写一个LILO配置文件，以下是一个最简单的配置文件，但是
已经够用了。

　　boot =/dev/fd0

　　install =/boot/boot.b

　　map =/boot/map

　　read-write

　　backup =/dev/null

　　compact

　　image = KERNEL

　　label = Bootdisk

　　root =/dev/fd0

　　参数说明见相关资料。然后把它命名为bdlilo.conf。　

　　接下来就是创建一个内核文件系统。把一张干净的软盘插入软驱，在上面创建ext2文
件系统。

　　mke2fs -i 8192 -m 0 /dev/fd0 50

　　“-i 8192”表示每8192位创建一个信息节点。接着登陆系统：

　　mount /dev/fd0 /mnt

　　rm -rf /mnt/lost+found

　　mkdir /mnt/{boot,dev}

　　删去目录/ lost+found,创建两个目录/boot和/dev。

　　再拷贝现有系统中的到目录/dev中，

　　cp -R /dev/{null,fd0} /mnt/dev

　　接着拷贝启动加载器boot.b到目录/boot中，

　　cp /boot/boot.b /mnt/boot

　　最后，拷贝你创建的配置文件bdlilo.conf和内核到内核文件系统的根目录下，

　　cp bdlilo.conf KERNEL /mnt

　　现在，根文件系统所需所有文件都准备就绪了，你可以运行它了，运行结果应该没有
错误，否则就应该仔细检查一下。最终的文件目录应该如下所示：

--------------------------------------------------------------------------------

　　total 361

　　1 -rw-r--r-- 1 root root 176 Jan 10 07:22 bdlilo.conf

　　1 drwxr-xr-x 2 root root 1024 Jan 10 07:23 boot/

　　1 drwxr-xr-x 2 root root 1024 Jan 10 07:22 dev/

　　358 -rw-r--r-- 1 root root 362707 Jan 10 07:23 vmlinuz

　　boot:

　　total 8

　　4 -rw-r--r-- 1 root root 3708 Jan 10 07:22 boot.b

　　4 -rw------- 1 root root 3584 Jan 10 07:23 map

　　dev:

　　total 0

　　0 brw-r----- 1 root root 2, 0 Jan 10 07:22 fd0

　　0 crw-r--r-- 1 root root 1, 3 Jan 10 07:22 null


　　接着设置内核镜像文件中的ramdisk的偏移量以指出如何确定定位根文件系统。该指示
词可以通过命令rdev来设置，它的内容含义如下所示：

　　bits 0-10: ramdisk开始的偏移量, 在1024 byte数据块中

　　bits 11-13: 不用

　　bit 14: ramdisk加载的提示标记

　　bit 15: 加载根文件系统之前提示标记

　　如果位15被设置，当系统盘启动时将会提示你准备好另一张软盘，如果你的启动盘是
两张的话，这个设置很有用。

　　对于使用单张和两张启动盘的用户，ramdisk的偏移量是不同的：


如果你的启动盘只有一张，那么压缩的根文件系统会被放置在内核之后，因此偏移量将会
是第一个空闲的数据块，bit 14 应设置为1，bit 15设置为0。例如，如果你的启动盘根文
件系统起始于数据块253（十进制），你的ramdisk偏移量应该是253 +
214 = 253 + 16384 = 16637。


如果你的启动盘有两张，那么你的根文件系统起始于第二张盘的0数据块，所以偏移量是0
，bit 14 应设置为1，bit 15应设置为1，最终值为

214 + 215 = 49152。

　　计算好偏移量后，用命令rdev ？r进行设置，记住用十进制：

　　rdev -r /mnt/vmlinuz 偏移量

　　设置完后，从/mnt卸下软盘。


　　最后一步是传输根文件系统，分两种情况：

？如果你的内核于根文件系统在同一张软盘上，用加选项seek的命令dd传输，
dd if=rootfs.gz of=/dev/fd0 bs=1k seek=内核数据块数。


？如果根文件系统位于第二张软盘上，移走第一张软盘，插入第二张盘，然后传输根文件
系统dd if=rootfs.gz of=/dev/fd0 bs=1k。


∽：啬悖愕南低称 动盘已经做好了，剩下?就是测试你的启动盘的正确性了，如果
有问题，对不起，你还得从头再来。

　　现在许多Linux的发行套件中都有厂家做好的启动盘，它们的制做原理和以上我介绍的
大同小异，但是它们常常用许多不同的技巧，因为它们要面对更多的硬件和各种可能发生
的情况。大家可以拿一张来慢慢研究，你会从中学到很多知识。

　　最后祝大家都能作出一张称心如意的启动盘，让你的linux永保青春。