精简Linux操作系统

目录
概述 1
准备工作 1
编译内核 2
制作图形库 3
制作文件系统 4
 
一、概述
精简Linux系统的主要目的是将Linux系统使用固态盘等小容量flash存储设备来替代PC机上面的硬盘。解约成本、减少体积、提高速度以及延长使用寿命和稳定性。
精简Linux的主要方法就是通过更换Linux的系统环境进行的。主要的过程是使用内存文件系统替换硬盘文件系统，使用busybox替换Linux的init进程、常用命令和shell，使用Framebuffer替换X11库。
二、准备工作
在精简之前，需要安装引导程序，用来引导我们精简之后的Linux系统，并且传递必要的参数给内核。我们使用的引导器是grub.
通常我们的Linux系统中都带有grub，在命令下面敲入grub可以进入grub的命令行。
我们暂时使用的存储介质是U盘。在装入grub之前，先使用fdisk进行分区。我是将整个U盘作为了主分区，并且设置为可引导分区(在linux的fdisk中，需要使用命令a进行设置)。然后我把该分区格式化为ext2格式（使用mkfs.ext2或者mke2fs命令）。我使用下面的命令进行格式化:
mke2fs /dev/sda1
格式化好之后，将U盘挂载到文件系统中，建立boot/grub/路径，将系统的/boot/grub/下面的stage1和stage2拷贝到boot/grub下。我将它挂载到/mnt/u，使用如下的命令进行操作：
mount /dev/sda1 /mnt/u
mkdir /mnt/u/boot
mkdir /mnt/u/boot/grub
cp /boot/grub/stage* /mnt/u/boot/grub/
然后，使用grub修改u盘的MBR记录，我系统下只有一个硬盘，我使用下面的命令进行操作：
grub
root (hd1,0)
setup(hd1)
然后需要在grub目录下建立配置文件grub.conf,我采用如下的方式建立的:
vi /mnt/u/boot/grub/grub.conf
然后在文件中写入如下内容：
default 0
timeout 0
title linux
kernel /bzImage vga=0x315
initrd /image.gz
使用wq保存配置文件。
三、编译内核
我们使用的是2.6.16的内核，可以在www.linux.org下载，文件名是linux-2.6.16.tar.bz2。使用以下名利功能进行解压:
tar –jxvf linux-2.6.16.tar.bz2
解压整个文件之后，进入linux-2.6.16的源代码目录，然后对代码进行编译。
编译过程如下：
make menuconfig
对内核进行配置，执行该命令的时候，要求所开的终端宽度要足够显示80个字符，以显示整个配置的图形界面，否则会出现错误。
进入配置界面之后，在Device Driver->block devices里面选择
RAM Disk support
Initial RAM disk support
两个项目。在Graphics support里面选择
Support for frame buffer deiveces
Console Display driver support->FrameBuffer console support
由于对于将要选择显卡不明确，我没有更改这个里面的设置
另外，还需要选择MultiMedia devices里面的Video for Linux选项，里面的驱动程序不用选择。

注意:1.对于奔腾II芯片，需要在 Processor里面选择
    2.选择内核模块的时候，会出现两种情况。一种是*号，表示选定到真正的内核中。另外一种是“M”符号，表示内核起来以后再加载进去的模块。我们文件系统里面不添加其它的内核模块，我们都选择第一种。
配置好之后，直接
make bzImage
编译之后，在arch/i386/boot/里面有一个bzImage文件，拷贝它到U盘的根目录下面。
注意：内核的编译是从源代码开始的，由于不同的编译器版本对源代码的处理方式不同。因此，相同的代码在不同的编译器上都会可能出现不同的编译错误。我在gcc3.2和gcc4.1下编译通过。
四、编译busybox
首先在www.busybox.net下载busybox的源代码，我所下载的版本是1.2.0，文件名是busybox-1.2.0.tar.bz2
使用命令:
tar –jxvf busybox-1.2.0.tar.bz2
解压之后，进入busybox-1.2.0的目录
使用make menuconfig进行配置，选择需要的命令。一定要选择shell里面的ash以及init utility里面的init，其它的可以随便选择一些常用的命令。

配置完之后，要设置编译静态版本的busybox，设置方法是，打开安装目录下的rule.mak文件，在CFLAG关键字行最后添加--static，然后再进行编译。
然后使用make，对源代码进行编译。
编译完成之后，建立一个临时的目录，保存busybox生成的文件。我建立的是/tmp/usb
然后使用下面命令拷贝busybox的文件到临时目录，这个目录以后就是我们的系统启动后的文件系统。
make  PREFIX=/tmp/usb  install
四、制作图形库
接下来编译Qt的嵌入式图形库。Qt的嵌入式图形库现在叫做Qtopia-core。可以在http://www.trolltech.com/trolltech/developer/downloads/qtopia/coregpl下载到它的最新版本。我所使用的4.1.4的版本。文件名qtopia-core-opensource-src-4.1.4.tar.gz。我使用下面的命令解压缩:
tar  –zxvf  qtopia-core-opensource-src-4.1.4.tar.gz
进入qtopia-core目录，使用如下的配置方式
./configure –embedded x86
配置好之后，使用make编译该源文件。
注意:Qtopia-core编译大概需要4个小时（我的机器用了这么长时间，配置是512M内存，P4 1.8G的处理器），而且需要大概1.5G的空间。如果空间不足，可能会出现莫名其妙的问题。
然后使用make install将Qtotpia-core安装到系统目录。
安装之后，就可以使用找个库开发图形界面的应用程序。但是要在精简的Linux系统上运行，需要把Qt的库拷贝到找个系统上。
调试库通常比较大，所以，我们主要拷贝非调试的库，同时还拷贝系统其它的库到/tmp/usb/lib目录。
 
拷贝的时候，cp命令要增加-a命令以拷贝符号链接。
比如我拷贝libQtGui的时候，我使用下面的命令:
cp /usr/local/Trolltech/Qtopia-core-4.1.4/lib/libQtGui.so* /tmp/usb/lib –a
上面截图中的库的分布路径主要在/lib /usr/lib以及Qt的lib目录下面，如果找不到，可以使用locate命令进行查找.
locate libz.so
拷贝完成库之后，还需要把Qt的字体也拷贝过来。Qt的字体在/usr/local/Trolltech/QtopiaCore-4.1.4/lib/fonts里面。主要需要拷贝里面的fontdir文件。找个文件记录了每种字体所在的路径。可以拷贝一些必要的字体到/tmp/usb里面，路径跟本机路径相同。比如我就拷贝到
/tmp/usb/usr/local/Trolltech/QtopiaCore-4.1.4/lib/fonts里面
需要拷贝的字体由你的fontdir里面决定。你可以在找个文件中删除你没有拷贝的那些字体。
五、制作文件系统
   到现在为止，我们已经准备好了需要的文件了。最后我们要开始制作我们的文件系统。
刚刚已经拷贝了必要的库已经busybox到响应的目录了。现在我们还需要增加一些系统启动需要的文件。
   首先建立/tmp/usb//etc目录，在找个目录下面建立文件initab，在文件中写入以下内容：
::sysinit:/etc/rc.S
::askfirst:/bin/ash
其中，sysinit表示后面找个程序在系统初始化的时候执行，后面的askfirst表示系统初始化完毕后启动的程序。这个程序如果执行结束，那么系统会再次启动它。
然后建立rc.S文件，写入以下内容：
#!/bin/ash
/bin/mount -t proc /proc /proc
export PATH=/bin/:/sbin/:/usr/sbin/
最后，我们需要建立设备文件。首先建立一个/tmp/usb/dev目录。在下面执行一下命令以建立设备文件。

mknod 设备文件名 设备类型 主设备号 次设备号

mknod console c 5 1
mknod fb0 c 29 0
mknod hda b 3 0
mknod hda1 b 3 1
mknod loop0 b 7 0
mknod null c 1 3
mknod ram0 b 1 0
mknod tty c 5 0
mknod tty0 c 4 0
ln –s fb0 fb

以上是建立设备文件，可能有的设备文件没有建立，这里根据你想要的设备文件自己创建。
建立好这些文件之后，文件系统就可以了。我们还可以把我们的程序拷贝到找个文件系统当中，然后修改rc.S文件，使得它自动运行。也可以进去之后，使用busybox提供的shell来执行。
最后一步，就是把找个文件系统做成一个内存文件系统的影像。
首先，新建一个空的文件，大小为16M，我使用下面的命令：
dd if=/dev/zero of=/tmp/image bs=1024 count=16384

这里面count大小的值要和RAM DISK的大小一样，这个大小在编译内核时通过make configure设置。
然后，把找个空文件映射到一个设备文件上面，使用下面的命令进行:
losetup /dev/loop0 /tmp/image

（在这里我要说下，可能会出现权限不够的问题，那是因为你的Linux开启了SELinux，可以把它禁用掉，在命令行方式下输入：system-config-securitylevel，然后禁用就可以了）
把这个影像格式化为ext2格式:
mke2fs /dev/loop0
格式化好之后，把它挂载到我们主机的文件系统上面来，我把它挂载到/mnt/img：
mount /dev/loop0 /mnt/img
然后把我们建立好的文件系统从/tmp/usb拷贝过来
cp  /tmp/usb/*  /mnt/img/  -ar
拷贝完成之后，我们的images文件就是包含了这些文件的文件映像了。
把它从系统中卸载出来
umount /dev/loop0
把loop0跟imag脱离关系
losetup –d /dev/loop0
sync
现在，我们的文件映像做好了。再把它压缩一下:
dd if=image |gzip -9 >image.gz
image.gz就是我们的压缩的内存文件影像了。把它拷贝到U盘的根目录下面。
设置系统引导从USB启动(USB-HDD)，系统就会启动到busybox提供的shell下面。