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关于Linux嵌入裁减的技术文档

 
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裁减Linux（老文一篇）
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aw：钟老师,啥时候搞出了我们国家自己的芯片就好了!
quickmouse：发现前面的评论讲错了，现在用得多的是25系列的，包括25T，25K，25G等，22和23系列的就是比较老的了。不过25K现在限速142km/h，25T才可以到160。另外，25T现在一般是独立编组，不带发电车和行李车，因为车钩问题还真的是限制了编组的灵活性
tmsonhust：很受启发 
学习上 
心态上 
获益不少。。。。
Awflasher：good
ta：我从来不喜欢看这种教人性质的文章,不过觉得老师这篇文章真的写到点上了.可能是和我们的将来联系比较紧吧,所以通篇看完后觉得真的很不错,赞一个


裁减Linux（老文一篇） 
  这是自己在2003年初发表与华中白云黄鹤BBS Linux讨论区的一篇文章了，摘录于此，权做一个纪念，顺便更正当中的一些错误。不过文中的一些内容现在看来是有冗余的了，配置文件的理解也不如现在透彻，以后在撰文详述吧，搞一个patch？呵呵

发信站: 武汉白云黄鹤站 (2003年01月14日15:36:07 星期二), 站内信件 

小弟近日对Linux进行了小小的裁减，偶有心得，愿大家共享 


说到裁减Linux，无非是为了减小磁盘占用或者是为了某些特定场合的应用（如嵌入式系统）。以RedHat 7.3为例，其最小安装仍然达到了300M，这不得不让人对一直号称小而全的Linux系统感到疑惑。 


作为自己手中课题的一个铺垫，不久前我尝试了对Linux进行裁减，虽然没有达到预期的一张软盘大小，但结果也相当有吸引力。下面我对此一一做说明。 


参考文档： 
Linux bootdisk-HOWTO: 
    http://www.linux.org.tw/CLDP/gb/Bootdisk-HOWTO.html 

initrd introduce on Linux system: 
   /usr/src/linux-2.4/Documentation/initrd.txt 


裁减Linux一般有两种办法，其一是重新生成kernel和文件系统，其二是在原有的系统上删除不必要的文件缩小“体积” 

对从一个完整的RedHat 7.3版本而言，其最小安装也有300M，因此，第二个方法是不太现实的。于是重构文件系统和kernel成为了必然。 


裁减目标：构成一最小Linux系统担负实验室网关工作，系统载体为硬盘，运行使用RAMDISK，从而减小意外断电造成的文件系统修整消耗提高系统可靠性。 


目标平台：P2-400，8G/64M，8139LAN adapt x 2 


首先裁减kernel，既然是最小系统，则kernel里所有必须的部件都将直接编译进入内核。但是内核对module的支持需要保留。 


如何编译内核，不再累述，具体说说哪些选项先： 
Code maturity level options ---> 不选 
Loadable module support ---> 当中的Set version....的可以不要，其他两个留着 
Processor type and features ---> 按照目标系统选择对应的Process Family ，其他的嘛，留下Machine Check Exception、Low Latency....、HIGHMEM Support，其余都可以不要 
General setup --->当中，PCI的选上，其他的不要（注意对照你的系统），SYSTEM V IPC、BSD Process accounting、sysctl support留下，Kernel support ELF binary留着，其他的可以不要 
Binary emulation of other systems ---> 
Memory Technology Devices (MTD) ---> 
Parallel port support ---> 
以上三项都是可以不要的 
Plug and Play configuration ---> 选上，不过如果没有ISA设备，可以不选对ISA P&P的支持（比如我的目标系统） 
Block devices --->各取所需了，一般来说，如果你要用软盘，就选上Normal floppy disk support，大多数嵌入式系统是不要的。中间几个也是没有的；Loopback device是一定要的，Network block device我也没把握，可能可以不要不过我选了，呵呵，RAM Disk一定要，Initrd RAM Disk support当然要选。至于Default Ramdisk size就无所谓了，反正可以在启动的时候修改，呵呵。 

Multi-device support (RAID and LVM) ---> 这个一般也用不上，不选了。 
Networking options --->既然是打算做网关，呵呵，里面大部分东西都要选上而且是[*]，编译入内核（前面已经说过了，没有编译为模块的）。从上到下一直选到IP: Virtual Server Configuration --->（从这个开始（含），可以不要了）。 

需要说明的是，其中的IP: Netfilter Configuration --->子项即便选择全部编译到内核，似乎并没有什么变化，用iptables的时候一样要iptables的.so支持 :( 不过对irc和ftp的跟踪倒是不需要insmod了 

Telephony Support ---> 
SCSI support ---> 
Fusion MPT device support ---> 
I2O device support ---> 
Amateur Radio support ---> 
IrDA (infrared) support ---> 
ISDN subsystem ---> 
Old CD-ROM drivers (not SCSI, not IDE) ---> 
上面几个都不用，为什么RedHat那么大，他们有不小的功劳哟~~~ 

Network device support --->里面找出你目标系统的网卡（我这里是8139）选上，其他的统统去掉吧。 
Input core support --->如果你不是用的USB接口鼠标键盘，可以不用选他们。 
Character devices --->这里面我只选了Virtual Terminal以及Support for console on virtual terminal，其他好多东西都没有选。 
Multimedia devices ---> 
Crypto Hardware support ---> 

这两个对一般的最小系统来说都是不用的 

File systems --->这个是内核大小的大头，ext2(Second extended...)是必要的，ext3也用上吧，/proc有必要，DOS FAT/VFAT(win-95)估计你可能也需要，分区表只要支持PC BIOS就可以了，Native Language我把iso8859-1给内置了 
console drivers->我只选了VGA text console 
Sound ---> 
USB support ---> 
Additional device driver support ---> 
Kernel hacking ---> 
这几个都没有选，make dep;make clean;make bzImage 
看看吧，内核大概是700～800k左右


以前我总以为裁减kernel就是裁减Linux了，后来才发现是大错特错。 
以前总以为最难的是裁减kernel，后来才发现自己多么无知。学习裁减内核，大概只用了一两天，编译一次内核也就20分钟不到，可是后来居然重建文件系统花了一两个星期，呜呜~~~ 

关于文件系统和kernel的关系，从参考文档里面可以知道，大家自己去看。如果连这个都不懂，建议暂时不要做裁减的事情，以为照着我的文章依葫芦画瓢多半是不能成功的。 

首先按照ramdisk的生成方法或者loopback device的生成方法生成一个8M的磁盘挂接到/mnt(或者其他目录）上，就可以以/mnt为根目录构造文件系统。注意将其按照ext2方式格式化 
lrwxrwxrwx    1 root     root            4 Dec 28 09:31 bin -> sbin 
drwxr-xr-x    5 root     root         1024 Dec 27 13:42 dev 
drwxr-xr-x    7 root     root         1024 Jan  6 15:14 etc 
drwxr-xr-x    2 root     root         1024 Dec 12 08:33 initrd 
drwxr-xr-x    4 root     root         1024 Dec 30 06:52 lib 
drwxr-xr-x    2 root     root         1024 Dec 11 07:52 mnt 

dr-xr-xr-x   24 root     root            0 Jan  6 15:14 proc 
drwxr-xr-x    2 root     root         1024 Dec 26 03:03 root 
drwxr-xr-x    2 root     root         1024 Dec 30 07:28 sbin 
drwxr-xr-x    2 root     root         1024 Dec 26 03:04 sysroot 
drwxr-xr-x    2 root     root         1024 Apr 19  2002 tmp 
drwxr-xr-x    3 root     root         1024 Dec 12 07:45 usr 
drwxr-xr-x    5 root     root         1024 Dec 12 02:43 var 


这几个目录是必须的 


先看看bin下面有什么 
lrwxrwxrwx    1 root     root            6 Dec 30 07:28 ash -> ./bash 
-rwxr-xr-x    1 root     root       541096 Dec 30 07:27 bash 
-rwxr-xr-x    1 root     root        16020 Dec 13 08:56 cat 
-rwxr-xr-x    1 root     root        16680 Dec 27 15:40 chmod 
-rwxr-xr-x    1 root     root        36360 Dec 28 09:10 cp 
-rwxr-xr-x    1 root     root        62756 Dec 28 09:25 ftp 
-rwxr-xr-x    1 root     root       100624 Dec 28 09:14 grep 
-rwxr-xr-x    1 root     root         8672 Dec 26 03:27 halt 
-rwxr-xr-x    1 root     root         9624 Dec 28 09:14 hostname 
-rwxr-xr-x    1 root     root        54316 Dec 28 09:14 ifconfig 
-rwxr-xr-x    1 root     root        26920 Dec 12 02:42 init 
-rwxr-xr-x    1 root     root       105768 Dec 27 13:44 ip 
-rwxr-xr-x    1 root     root        60764 Dec 28 09:15 iptables 
-rwxr-xr-x    1 root     root         7764 Dec 26 17:26 kill 
-rwxr-xr-x    1 root     root        19080 Dec 12 02:25 login 
-rwxr-xr-x    1 root     root         9172 Dec 11 07:54 losetup 
-rwxr-xr-x    1 root     root        46888 Dec 13 08:55 ls 
-rwxr-xr-x    1 root     root        10316 Dec 13 08:37 mingetty 
-rwxr-xr-x    1 root     root        17992 Dec 27 14:15 mkdir 
-rwsr-xr-x    1 root     root        60104 Dec 11 07:54 mount 
-rwxr-xr-x    1 root     root        43496 Dec 28 10:02 mv 
-rwxr-xr-x    1 root     root        22196 Dec 26 02:09 nash 
-rwxr-xr-x    1 root     root        29464 Dec 28 09:49 ping 
-r-xr-xr-x    1 root     root        63304 Dec 26 16:57 ps 
lrwxrwxrwx    1 root     root            4 Dec 26 03:33 reboot -> halt 
-rwxr-xr-x    1 root     root        26216 Dec 26 17:35 rm 
lrwxrwxrwx    1 root     root            6 Dec 30 07:28 sh -> ./bash 
-rwxr-xr-x    1 root     root        14952 Dec 11 09:44 shutdown 
-rwxr-xr-x    1 root     root       219932 Dec 28 10:06 ssh 
-rwxr-xr-x    1 root     root       260616 Dec 27 14:04 sshd 
lrwxrwxrwx    1 root     root            6 Dec 26 16:48 swapoff -> swapon 
-rwxr-xr-x    1 root     root         7108 Apr  1  2002 swapon 
-rwxr-xr-x    1 root     root        27208 Dec 27 14:13 syslogd 
-rwxr-xr-x    1 root     root        78808 Dec 28 09:30 telnet 
-rwsr-xr-x    1 root     root        30664 Dec 27 14:23 umount 
-rwxr-xr-x    1 root     root         7832 Dec 12 01:54 update 
-rwxr-xr-x    1 root     root       386120 Dec 28 09:13 vi 
-rwxr-xr-x    1 root     root        13896 Dec 30 06:53 who 


这里面包含了ftp、telnet、ssh客户端以及sshd服务器常用的命令和网络设置命令，iptables防火墙，vi编辑器，shell用的是bash，虽然ash很小但是总是不习惯没有auto complete功能，tcsh不大不小功能又全，可是对一些shell脚本的支持不太好。nash用来解析linuxrc，后面会讲到（如果你看了最前面提到的initrd.txt）也会明白。 


接着，用ldd命令看bin目录下面的各个可执行文件分别都和哪些动态库连接把他们cp到/mnt/lib目录下，如用ldd看mv命令，结果如下

   libc.so.6 => /lib/i686/libc.so.6 (0x42000000) 
    /lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld-linux.so.2 (0x40000000) 

把/lib/i686/libc.so.6和/lib/ld-linux.so.2复制到/mnt/lib下面即可。 
libc.so.6是基本的libc库，好像不同的处理器还不一样，我就在一台P-MMX下面用P2的libc，结果死掉了。查了半天 :( 
iptables命令除了其显示的以外，还要把/lib/iptables目录复制到/mnt/lib下面 
/lib/security下面是PAM需要的库，最小系统只需要复制/lib/security下面的pam_unix.so、pam_stack.so到/mnt/lib/security下面即可 


/etc下面的东西最是麻烦，要改的不是一点点 
/etc/inittab init的配置文件，我改的是这样的： 

id:3:initdefault: 
si::sysinit:/etc/rc 
1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1 
2:23:respawn:/sbin/mingetty tty2 
l0:0:wait:/etc/rc0 
l6:6:wait:/etc/rc6 

呵呵，简单吧 

/etc/fstab记录系统启动应该mount的文件系统，因为系统在ramdisk上面跑，所以是这样的: 

/dev/ram0               /                       ext2    defaults        1 0
none                    /proc                   proc    defaults        0 0


从inittab里面知道，启动后执行脚本/etc/rc我是这样写的： 

#!/bin/sh 
/bin/mount -n -t proc /proc /proc 
/bin/mount -n -o remount,rw /