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关于Linux嵌入裁减的技术文档

/bin/mount -av 
/bin/hostname MiniLinux 
/etc/rc.network 
/etc/rc.firewall 
/bin/sshd 

第一行mount /proc，第二行把根remount为rw模式（漏了这个害得我查了两三天），第三行检查fstab里面是否还有其他的需要mount的分区，第四行设置主机名，后面分别根据脚本设置网络和防火墙，最后开启sshd服务。 


设置网络在最小系统里面再也不是像/etc/init.d/network start那么简单， 
呵呵，其实也不麻烦。通过命令ip、ifconfig可以很方便的设置。例如rc.network为： 

#!/bin/sh 
/bin/ifconfig eth0 192.168.0.254 
/bin/ifconfig eth1 211.69.200.1
/bin/ip route add default via 211.69.200.2 dev eth1 
/bin/ip route replace 192.168.0.0/24 dev eth0 scope link 
/bin/ip route replace 211.69.200.0/24 dev eth1 scope link 

前两行设置ip地址，第三行设置缺省网关，后面两行更改本网路由。 

rc.firewall的写法大家可以自己参照iptables的HOWTO去完成 

/etc/passwd,/etc/shadow,/etc/group记录有系统帐号信息，在最小系统上，我只留了root组（用户）的信息。 

裁减Linux过程中，PAM是一个很关键的部分，由于资料不多，很多人束手无策。 

如果仅仅要使用最小系统，从console登陆需要修改/etc/pam.d/login，从ssh 上来修改/etc/pam.d/sshd，不妨复制系统原来的配置文件略作修改/etc/pam.d/login为 

#%PAM-1.0
auth       required     /lib/security/pam_stack.so service=system-auth
account    required     /lib/security/pam_stack.so service=system-auth
password   required     /lib/security/pam_stack.so service=system-auth
session    required     /lib/security/pam_stack.so service=system-auth
 
/etc/pam.d/sshd和login的内容一样。从其可知它们调用了system-auth这个服务，则还需要/etc/pam.d/system-auth，内容为： 

#%PAM-1.0
# This file is auto-generated.
# User changes will be destroyed the next time authconfig is run.
auth        sufficient    /lib/security/pam_unix.so likeauth nullok
account     required      /lib/security/pam_unix.so
password    sufficient    /lib/security/pam_unix.so nullok  md5 shadow
session     required      /lib/security/pam_unix.so



关机和重启 

关机和重启在完整的Linux下面是有很长的脚本支持的，就像启动脚本/etc/rc.sysinit 等等。但是在最小系统上面，这些都需要自己来写，复制原有系统的肯定不行。 

不过从前面/etc/inittab里面可以知道，最小系统上面reboot执行的是/etc/rc6，关机是/etc/rc0，如果不需要“善后”，则很简单，rc6如下： 

[root@MiniLinux etc]# cat rc6 
/sbin/reboot -i -d 

rc0则为： 
[root@MiniLinux etc]# cat rc0 
/sbin/halt -i -d -p 

整个etc目录下的东西列表大致为： 
[root@MiniLinux etc]# ll 
total 891 
-rw-r--r--    1 root     root         6639 Apr 19  2002 fonts.cgz 
-rw-r--r--    1 root     root          109 Dec 30 06:19 fstab 
-rw-r--r--    1 root     root           14 Dec 14 00:10 group 
-rw-r--r--    1 root     root          146 Dec 27 15:41 inittab 
-rw-------    1 root     root           60 Jan  6 15:14 ioctl.save 
-rw-r--r--    1 root     root           57 Dec 12 01:26 issue 
-rw-r--r--    1 root     root        28436 Apr 19  2002 keymaps.gz 
-rw-r--r--    1 root     root         3758 Apr 19  2002 kon.cfg 
-rw-r--r--    1 root     root         1281 Apr 19  2002 lang-table 
-rw-r--r--    1 root     root         1320 Dec 30 06:55 ld.so.cache 
-rw-r--r--    1 root     root           18 Dec 12 07:53 ld.so.conf 
-rw-r--r--    1 root     root        54692 Apr 19  2002 loader.tr 
-rw-r--r--    1 root     root         1180 Dec 23 09:07 login.defs 
-rw-r--r--    1 root     root        30303 Apr 19  2002 minikon.fnt 
-rw-r--r--    1 root     root            0 Dec 13 23:39 mtab 
-rw-r--r--    1 root     root          270 Dec 23 04:03 nsswitch.conf 
drwxr-xr-x    2 root     root         1024 Dec 30 04:48 pam.d 
-rw-r--r--    1 root     root           28 Dec 30 06:29 passwd 
-rwxr-xr-x    1 root     root          401 Dec 30 07:43 profile 
-rw-r--r--    1 root     root        12359 Apr 19  2002 ramfs.img 
lrwxrwxrwx    1 root     root            7 Dec 26 03:03 rc -> rc.d/rc 
drwxr-xr-x    2 root     root         1024 Dec 27 15:33 rc.d 
-rwxr-xr-x    1 root     root         2631 Jan  6 02:18 rc.firewall 
-rwxr-xr-x    1 root     root          246 Jan  6 02:17 rc.network 
-rwxr-xr-x    1 root     root           20 Dec 27 15:38 rc0 
-rwxr-xr-x    1 root     root           19 Dec 27 15:39 rc6 
-r--------    1 root     root           59 Dec 30 06:20 shadow 
drwxr-xr-x    2 root     root         1024 Dec 26 06:37 ssh 
-rw-r--r--    1 root     root       737535 Dec 23 10:18 termcap 

其中目录ssh为sshd的配置文件，复制原来机器上的即可。其他的大部分文件都是按照HOWTO上面提到的一些必备文件复制的。 

nsswitch.conf是系统寻找一些配置文件的配置文件，呵呵，很拗口，man nsswitch.conf看看吧，稍作修改为： 
[root@MiniLinux /]# cat etc/nsswitch.conf 
passwd:     files 
shadow:     files 
group:      files 
hosts:      files 
services:   files 
networks:   files 
protocols:  files 
rpc:        files 
ethers:     files 
netmasks:   files 
bootparams: files 
automount:  files 
aliases:    files 
netgroup:   files 
publickey:  files 
 

profile文件是bash shell的登陆脚本，主要为了限制历史命令记录大小 

[root@MiniLinux etc]# cat profile 
# /etc/profile 
# System wide environment and startup programs, for login setup 
# Functions and aliases go in /etc/bashrc 
HISTSIZE=1000 
HISTFILESIZE=20 
PATH=/bin 
PS1='[\u@\h \W]\$ ' 
HOSTNAME='/bin/hostname' 
export PATH HISTSIZE HISTFILESIZE HOSTNAME PS1 
alias l.='ls -d .[a-zA-Z]* --color=tty' 

alias ll='ls -l --color=tty' 
alias ls='ls --color=tty' 
alias rm='rm -i' 
alias cp='cp -i' 
alias mv='mv -i' 


关于/dev目录 

完整linux的/dev目录下有很多设备文件，不过仔细辨别一下就会发现很多其实 
用不上。我列出在我的最小Linux下面用到的设备文件： 
[root@MiniLinux dev]# ls 
agpgart  hda   hda6     input  loop3     psaux  ptyp3  ram3  tty3   ttyp4
console  hda1  hda7     kbd    loop4     ptmx   ptyp4  ram4  tty4   urandom
fb       hda2  hda8     kmem   loop5     pts    ram    shm   ttyp0  zero
fb0      hda3  hda9     loop0  mem       ptyp0  ram0   tty0  ttyp1
fd0      hda4  initctl  loop1  null      ptyp1  ram1   tty1  ttyp2
fd1      hda5  initrd   loop2  openprom  ptyp2  ram2   tty2  ttyp3


其中input、shm、pts是目录，似乎是系统自己生成的，fb连接到fb0，ram连接到ram0 ，关于硬盘的保留了hda?，loop[0-5]用于支持回环设备（loopback devices)，tty[0-4]用于支持主机直接操作，ttyp[0-4] & ptyp[0-4]用于共同支持ssh登陆，ram?用于支持虚拟盘，urandom是sshd服务必须的设备。

所有的设备文件均可以用cp -dpR从原系统的/dev目录下复制过来。 

关于linuxrc
linuxrc是一个在initrd.img里面展开后直接自动执行的一个脚本。关于这个脚本的用途，建议大家读一下/usr/src/linux-2.4/Documentation/initrd.txt，我也是直接把系统提供的initrd-2.4.18-3.img里面带的linuxrc拿来用而已： 
[root@MiniLinux /]# cat linuxrc 
#!/bin/nash 
echo Mounting /proc filesystem 
mount -t proc /proc /proc 
echo Creating root device 
mkrootdev /dev/root 
echo 0x0100 > /proc/sys/kernel/real-root-dev 
echo Mounting root filesystem 
mount --ro -t ext2 /dev/root /sysroot 
umount /proc 
pivot_root /sysroot /sysroot/initrd 

注意，它用的shell是/bin/nash，而不是通常用的/bin/sh，大家man nash可以看到很多有意思的东西。 

最后的一些工作 

当你把一个文件虚拟为一个磁盘并挂接在系统上，复制了需要的可执行文件、库文件、配置文件并做了必要的修改之后，一个文件系统基本上已经成形了。 
前面列出的最小系统的目录，如果没有特别提到都是留空的。这里要说的，最后的工作就是如何把kernel和文件系统结合起来。 

我看到过很多讲一张或者两张软盘启动的linux，里面都提到用rdev定位文件系统，还要如何如何算。我是看明白了，不过觉得特别繁琐，就投机取巧了一番。 

首先假定刚才我们挂载的根文件系统是挂载到现在的/mnt目录下，文件名是/root/newfs则首先umount 

#umount /root/newfs 

接着将newfs压缩 

#gzip -v9 /root/newfs 

此时会生成newfs.gz，接着rename: 

#mv newfs.gz newfs.img 

把它和前面编译的内核bzImage放到/boot目录下去。 

我用的Linux引导器是grub。为什么不用LILO？我基本上没有用过LILO，是出道很晚很晚的Linux使用者，从grub的介绍上我发现它比LILO功能强很多，使用新内核不需要像grub那样重新安装，而且内置支持一些常见的文件系统。 

看看/boot/grub/grub.conf吧，在其中增加一段： 
title Test Combine
        root (hd0,4)
        kernel /bzImage ro ramdisk_size=8192 root=/dev/ram0
        initrd /newfs.img
 
当然，你不可照抄我的配置，需要按照你的系统更改root (hd?,?)，如果你建立的文件系统（未压缩前）容量是其他数值的，请用合适的值替代8192，单位是KB（还记得我前面说过的编译内核的时候不需要刻意更改缺省ramdisk容量吗？就在这里指定即可） 


好了，可以试试裁减以后的系统了。大概有多大呢？我裁减出来的系统内核大约是<800k，文件系统8M，压缩成.img的是约3M，很小吧。


感想 及 说明 

先说说这个最小Linux的启动过程。grub将内核载入以后，让内核将newfs.img载入内存并展开（自动展开到/dev/ram0）为临时根文件系统，此时执行/linuxrc，在linuxrc中又指定了新的文件系统。接着内核按照grub带入的参数root=/dev/ram0作为根文件系统正式init，此时/dev/ram0中的内容正是newfs.img的内容(如果你仔细观察的话，会发现完整linux启动过程中有Unmounting initrd....的字样，说明initrd.img是在进入init脚本的过程中才被卸载的），按照/etc/inittab脚本执行，缺省为runlevel 3，执行/etc/rc，最后由mingetty启动login完成引导。 

我个人感觉，/linuxrc里面的脚本似乎对内核正式init时的根分区指定没有多少影响，并不像/usr/src/linux-2.4/Documentation/initrd.txt里面linuxrc例子那样要求严格。好像决定正式init根分区的是由grub带入内核的参数root=... 来决定的更多。有经验的大侠请多指点。 

经过这次实验，感受颇多。首先对linux引导过程以及/etc下面的很多配置文件有了深入了解。Linux可改变的弹性很大，不过也需要大家沉得住气，慢慢去研究，man、HOWTO等等是少不了看的，第一手的资料还是man和英文HOWTO最权威，其次，缩减以后的大小让人非常振奋，裁减以后，系统加载重启登陆的速度都变得非常快，很多东西简直就是一眨眼就过去了。 

文末，感谢各位耐心看完，不对之处请斧正。本人也是linux的新手，万望海涵。 






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[点击此处收藏本文]   发表于 2004年10月21日 3:03 PM 







 
log290 发表于2005-04-10 12:02 PM  IP: 220.168.70.*
好文章


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