Linux 系统裁减指南(LiPS)（第三部分）

6 引导

6.1 引导过程概述
6.2 几种引导方式
　　几种引导方式的粗略比较如下表所示。
优点
缺点
DOC
DOM
FLOPPY
HARDDISK
NETWORK
USB-HDD
容量大，读写可靠
　　
6.3 grub引导器
　　有了前面生成的Linux内核和根文件系统映像文件后，制作引导盘非常简单。在
动手制作引导盘之前，最好先了解一下grub引导器。
　　Grub是一个通用的多引导加载软件，与较早期多数Linux发行版本提供的另一个
引导器lilo相比，grub的功能更强大、设置更方便、更灵活。因此本项目选用grub
作为引导器软件。
　　本文档不是grub的教学文档，所以有关grub的详细用法，请参考其他有关文档
。这里仅强调几点：
O 引导盘的文件系统可以是ext2，ext3，msdos (FAT)，vfat (FAT32)，等等；
O grub表示硬盘、分区的方式与Linux的方式不同。Linux系统的IDE硬盘表示为/de
v/hd{a,b,c,d}，SCSI设备表示为/dev/sd{a,b,c,d,…}，分区从1开始编号，比如P
rimary Master IDE硬盘的第二个分区是/dev/hda2；而grub的硬盘（包括IDE和SCS
I）统一从0开始编号，分区也是从0开始编号，比如系统中的第一个硬盘是(hd0)，
其第一个分区是(hd0,0)。
O 在grub的提示符下面输入命令和参数时，按TAB键可以自动补全。
6.4 USB引导
　　使用USB引导盘有很多好处，比如说，容量大、读写可靠，不占用IDE接口，携
带方便等等。
6.4.1 制作步骤
6.4.1.1 创建文件系统
　　首先，必须在USB盘上面创建文件系统（也就是格式化）。你几乎可以使用gru
b支持的所有文件系统，包括常见的各种文件系统，比如ext2，ext3，FAT，FAT32等
。但是根据我的经验，需要注意的是：
O 最好不要使用FAT，即msdos，因为FAT的文件名有“8.3”的限制，所以象“grub
.conf”这种文件名就被截断成了“GRUB.CON”。
O FAT和FAT32都不能表示符号链接文件，虽然有变通的方法，即将文件再复制一份
。
　　顺便说一下在Linux下面怎么访问USB盘。
　　如果系统中没有其他的SCSI设备，那么插在USB 1接口上面的USB盘的设备名为
/dev/sda，其分区为/dev/sda1。依此类推。一般插入USB盘后，窗口中会出现驱动
程序输出的一些信息，其中有sd?的字眼。接下来就跟访问普通的硬盘分区没有什么
两样了。
#mke2fs /dev/sda1
#mount –t ext2 /dev/sda1 /mnt
　　注意：Redhat 7.3不支持Intel 845系列芯片组的主板。
6.4.1.2 复制文件
　　按照下面的列表，复制文件（包括目录结构）到USB引导盘：
备注
/boot/
bzImage
或者vmlinuz
initrd.img
/grub/
grub.conf
menu.lst
符号链接
stage1
stage2
6.4.1.3 安装grub
　　安装grub到USB盘的引导扇区。假设系统有一块IDE硬盘，这时USB盘是grub看到
的第二块“硬盘”，所以表示为(hd1)。
#grub
grub> root (hd1,0)
grub> setup (hd1)
　　root命令告诉grub，内核文件所在的位置。Setup命令安装grub到hd1的引导扇
区，如果是setup (hd1,0)，则安装到第一个分区（即/dev/sda1）。
　　上述命令序列也可以通过执行脚本完成。
6.4.1.4 用USB盘引导系统
　　在用新制作的USB引导盘引导之前，还需要确认BIOS的一个设置，即第一个启动
设备应该设置为“USB-HDD”。
　　OK，插上USB盘，试一试。
6.5 提示
6.5.1 版本问题？
　　我们的项目开始的时候用Redhat 7.3，但是后来做USB引导盘时发现，我们的环
境不支持USB盘。我想Redhat 7.3应该是支持USB盘的，因为我以前在7.1下面就用过
。那么有可能是主板的问题，i845的芯片组比Redhat 7.3要新，也许是没有该芯片
组的正确驱动。
　　后来在Redhat 7.3下更新了内核，使用2.4.20版本的Linux内核即可正常支持U
SB盘。
　　然而还有一个问题，Redhat 7.3的GRUB版本是0.91，在使用中发现，制作USB引
导盘没有问题，但是一旦你改变USB盘的文件（比如复制一个新的文件上去），本来
可以引导的USB盘就不行了。
　　而Redhat 9.0使用的是GRUB 0.93，就没有上述问题，并且使用USB盘也没有问
题。也就是说，使用Redhat 9就可以了。不过Redhat 9集成的其他很多软件也有变
化，比如Apache升级到了2.0版本，以前的httpd.conf配置文件要修改过之后才能正
常使用；另外quota接口也有变化。
　　因此改变版本需要一定的代价，究竟使用什么版本应该综合考虑，最好在项目
开始时就做出正确的选择，并保持稳定。
　　
　　


7 远程串口控制台

7.1 概述
　　
7.2 配置方法
7.3 提示
7.4 Linux 远程串口控制台指南
　　（这是我以前写的一份简单的文档，曾经贴到网上，附在这里供参考）
　　Linux 远程串口控制台指南
　　
　　dot <[e-mail]>
　　Dec 27, 2002
　　
　　2002年圣诞节期间，我在 Redhat Linux 7.0 (kernel 2.2.16-22) 平台上配置
了远程串口终端，整个过程基本顺利，但是也经历了一些意想不到的波折，幸好最
终是成功了的。乘着记忆还比较清晰的时候，写下这篇文档，以供自己和他人参考
。
　　
　　首先参考 "Linux-Remote-Serial-Console-HOWTO"，该文档已经足够详尽，按
要求一步步地做即可。该文档描述的是 Redhat 7.2 平台，个别地方跟 7.0 有些差
异，不过问题不大。
　　
　　要注意的问题主要是：
　　
　　* 串口直连电缆
　　
　　开始我并没有在意这个问题，我手头上有一根以前做的直连电缆，是只用了3根
线的那种（2、3交叉，5对接），因此 HOWTO 文档中讲电缆制作的章节我就跳过去
了，没有仔细看，以为我这根电缆就可以了。事实也给人以这种假相：当我按照文
档的说明完成了配置文件的修改，重新引导 Linux 机子，这时在 Windows 的超级
终端中确实显示了所有该显示的信息，看起来没问题。然而接下来配置 getty 时就
不行了，应该出现在超级终端中的 login: 提示符死活不肯出现。以为是 getty 软
件的问题，先后测试了 getty 和 mgetty，都不行。后来在 quickmouce 的提醒下
，又仔细看文档，按照 11.3 节的图 11-1 重新制作了串口直连电缆，才解决问题
。
　　
　　* getty 软件
　　
　　HOWTO 文档中已经指出，mingetty 不支持串口终端，所以这个软件要首先排除
（mingetty 的手册页中也有相关说明）。而 Redhat 缺省安装的就是这个软件，所
以要重新下载安装其他的 getty 类软件。文档中也已经列出了几种常用的 getty
的变种。
　　
　　来说说 mgetty 先。为什么我先使用了这个软件呢，一是因为 Redhat 7.0 的
安装盘上面有它的 RPM 包，直接拿来装很方便，另外是因为 mingetty 的手册页中
推荐使用 mgetty 。结果是 mgetty 运行后在日志文件中报告大量错误，莫名其妙
。我想可能是这个光盘上的版本老了，于是上网下载了比较新的版本 mgetty-1.1.
25-5.i386.rpm ，运行之后情况好多了，似乎要成功的样子。在没有使用新的串口
线之前，login: 出不来，但是在超级终端中敲的字符 mgetty 可以收到（从日志中
看的出来）；换了新制作的串口线之后，第一次！成功了，一切都象预期的那样，
我可以从超级终端登录。可是当我退出想再登录一次，就不行了，甚至我把两台机
子全部重启也不行啦。我又试用 Linux 的 minicom 终端来连接，也是只成功了一
次，就再也不行了。真是怪哉，脑袋都快想破了，也不知道是为什么。后来终于怀
疑 mgetty 有问题，换了其他的，天哪，终于解脱了。不知道后面更新的版本是否
可以，我是没有劲去试了。
　　
　　再来说说 agetty 。其实没有什么好说的，因为我根本没有用过这个。我本来
想试一下的，但是从网上下载安装太麻烦了。下载了 agetty-2.11w-2.i386.rpm ，
安装时 RPM 说要先安装 login 包，然后又要求什么 pam 包，然后又需要 awk ，
真是 faint 了，太麻烦了，所以最终我也没有安装它。
　　
　　最后说 getty 啦。也就是 HOWTO 文档中所谓的 “传统” getty 。我下载的
RPM 包的名字叫 getty_ps-2.0.7j-9.i386.rpm 。当我正在为 mgetty 的问题头疼
的时候，换成它之后就一切 OK 了。
　　
　　* 终端软件
　　
　　Windows 下面可以用超级终端、NetTerm，Linux 下面有 Minicom 。都比较好
用，注意参数配置与目标机的串口一致。
　　
　　* 修改过的配置文件列表
　　
　　/etc/lilo.conf
　　/etc/inittab
　　/etc/gettydefs
　　/etc/securetty
　　/etc/makedev.d/linux-2.2.x
　　/etc/security/console.perms
　　/etc/sysconfig/init
　　/etc/sysconfig/kudzu
　　
　　* 再谈串口直连电缆
　　
　　这次调试在串口直连电缆上面花费了不少力气，对它们的了解也增加了不少。
以前以为直连电缆就是接 3 根线，其实不然。只用了 2、3、5 引脚的直连电缆不
能提供握手信号，因此如果软件需要使用 CTS/RTS 或者 DTR/DSR 流控，就需要连
接更多的引脚。
　　
PC DB9 DB9
-------------------- -----------------------
RxD Receive Data 2 <----- 3 TxD Transmit Data
TxD Transmit Data 3 -----> 2 RxD Receive Data
|--> 6 DSR Data Set Ready
DTR Data Terminal Ready 4 --|--> 1 DCD Carrier Detect
GND Signal Ground 5 ------ 5 GND Signal Ground
DCD Carrier Detect 1 <--|
DSR Data Set Ready 6 <--|-- 4 DTR Data Terminal Ready
RTS Request To Send 7 -----> 8 CTS Clear To Send
CTS Clear To Send 8 <----- 7 RTS Request To Send
RI Ring Indicator 9 (not used)
　　
　　上面是两端都是 DB9 接头的标准 NULL MODEM 电缆的接线图，可以提供全部握
手信号。这也是 Remote-Serial-Console-HOWTO 中要求的直连电缆做法。我做通串
口控制台使用的就是这种电缆。
　　
　　如果你打算自己制作电缆，就会发现一些问题。我们一般利用网线（双绞线）
来做，这种双绞线是 8 芯的，而按照图示的连接方法则需要 9 根线。因此最简单
的方法是用那种很多芯的排线来做，需要多少根割多少根（最好是彩色的，不容易
弄混）。后来我想，我们用到的其实就是 CTS/RTS 流控信号，到 2000 年为止 Li
nux 还不支持 DTR/DSR 流控，应该用不了这么多线。于是我就用网线做了根不完整
的直连电缆：2、3 交叉，5 对接，7、8 交叉，还空 3 根线，就把 1、4 也交叉连
上了，结果是用了 7 根线，还空 1 根，与上面比只是少了 4、6 交叉，也就是没
有 DTR/DSR 信号。事实证明这样也是通的。我猜想 1、4 交叉不要应该也是通的，
只是没有试过，已经焊上去懒得再弄了。
　　
　　关于串口方面的更多内容可以参考 "Linux-Text-Terminal-HOWTO" 和 "Linux
-Serial-HOWTO" 文档。
　　
　　* 为什么要用串口终端（控制台）？
　　
　　为什么费劲做这个 Serial Console 呢？最容易想到的理由是省钱，呵呵，省
掉了显卡、显示器、键盘，只剩下一个 "Box"，多好玩。
　　
　　说正经的，这种做法在嵌入式系统的开发中也是很有价值的。现在很多人都在
利用 X86 平台做嵌入式系统开发，甚至做产品。我曾经测试过清华某某做的 foob
ar 服务器，镜像光盘用的，卖给你的就是一个主机，我自己给接上显示器、键盘，
开机就是 Linux ，还可以进入单用户模式，两分钟就把 root 口令改了，你说这样
的服务器有什么安全性可言？如果能够屏蔽本地控制台，配置串口终端，不是更“
象”一个产品吗？
　　（完）




8 系统安装光盘

8.1 概述
　　本节介绍一种系统安装光盘的制作方法。安装光盘用于产品阶段的生产安装。
因此该安装光盘必须是可引导的、简单好用，并且一般不包含源代码。
　　制作可引导光盘的方法有很多种，我们用了一种最简单的方法，就是拿来一个
可引导光盘的ISO映像，然后做必要的修改以满足我们的要求。
　　请准备Redhat 9的第一张安装光盘，我们将要用到的文件是 /images/boot.is
o。（其他发行版本应该也可以，只要原理是一样的。）
　　另外如果你的工作平台是Windows，请准备WinISO 5.3软件，用来编辑光盘ISO
映像文件。
　　当然如果你要烧盘测试的话，还要准备刻录机和CD-RW或者CD-R光盘。
8.2 boot.iso光盘的文件结构分析
　　用WinISO打开boot.iso即可看到该光盘的文件（其实Redhat 9第一张安装光盘
的/isolinux目录就是boot.iso解开后的内容）。下面是文件列表：
[xmdong@lips isolinux]$ ls
boot.cat initrd.img options.msg snake.msg vmlinuz
boot.msg isolinux.bin param.msg splash.lss
general.msg isolinux.cfg rescue.msg TRANS.TBL
　　其中关键的文件是boot.cat，initrd.img，isolinux.bin，isolinux.cfg和vm
linuz；isolinux.cfg是如何引导的配置文件，我们主要修改这个文件即可；initr
d.img和vmlinuz分别是初始化RAM盘和内核，其作用在前面章节中已经详细描述过；
另外两个文件是光盘引导需要的，不动它。
　　其余的*.msg文件是一些引导过程中可能会显示的文本信息，可以不管；splas
h.lss是引导时显示的一个图片，也可以不管。
　　下面来看看isolinux.cfg的内容。
default linux
prompt 1
timeout 600
display boot.msg
F1 boot.msg
F2 options.msg
F3 general.msg
F4 param.msg
F5 rescue.msg
F7 snake.msg
label linux
kernel vmlinuz
append initrd=initrd.img
label text
kernel vmlinuz
append initrd=initrd.img text
label expert
kernel vmlinuz
append expert initrd=initrd.img
label ks
kernel vmlinuz
append ks initrd=initrd.img
label lowres
kernel vmlinuz
append initrd=initrd.img lowres
　　这个配置文件的语法结构跟其他引导器的配置文件，比如grub.conf或者lilo.
conf，非常类似，比较好懂。如果再对照光盘引导安装Redhat的实际过程看一下，
基本上不需要什么解释就可以理解。其中以label开头的每个小节是一种引导配置，
缺省（或者timeout后）以label linux引导。每个配置的第一句，kernel指定引导
所用的内核，第二句append指定内核引导参数（主要说明initrd文件的位置，以及
其他参数）。
8.3 制作步骤
1) 复制boot.iso，用WinISO打开；
2) 解放出isolinux.cfg文件，并从光盘映像中删除之；
3) 修改配置文件isolinux.cfg；
4) 制作bzImage和initrd.img，这两个文件用于光盘引导至一个比较正常的Linux系
统下，包括常用的工具软件和服务，我们要在这个环境下进行产品的安装；
5) 将修改后的isolinux.cfg以及initrd.img，bzImage加入光盘；
6) 准备一个setup目录，将产品安装需要的文件和脚本放在这个位置，然后将setu
p目录加入光盘；
7) 删除没有用到的文件，也可以不管，除非加入文件时遇到冲突，必须先把原来光
盘上的文件删除或者改名；
8) 存盘退出，刻录光盘。
　　下面是一个修改后的isolinux.cfg配置文件的例子，很简单：
default linux
prompt 1
timeout 600
label linux
kernel bzImage
append initrd=initrd.img ramdisk_size=65536 root=/dev/ram0
　　
　　
9 源代码（配置文件和脚本）
9.1 lips.conf