U盘中打造属于自己的Linux ——总论篇

作者: 西玛哒分类: IT悟语, Linux, 老西常谈标签: Linux 评论: 4

操作系统是日常生活中和电脑打交道的人们最离不开的东西了，而操作系统大部分时候都不是属于自己的，毕竟微软的瘟到死是商业产品。好在GNU救了我们，Linux用开源让我们能够有机会深入了解操作系统的核心。
之前就想过，希望能在U盘里面揣上一个属于自己的随身操作系统，感觉是一件十分有面子的事情，怎奈不知如何实现，去年搞定了量产事件，将WinPE安到了U盘上，虽然好用，然一知半解总觉得不爽。
最近朱大神留了关于U盘linux的作业，这才鼓起勇气想在U盘上写个Linux试试，怎料此路艰辛，自开始制作已经月余，至今算是有了雏形，对于我这个菜鸟来说可谓是一波N折，却也真的是收获良多。
近日同组同学多有询问，也想借此机会复习一下，分享经验，于是懒洋洋的动手开始胡言乱语一篇，仅供参考。
诸位路过之神若有斧正、指教之处我将感激不尽…..
——是为前记

一、    需求分析：
2．0时代U盘的速度毕竟无法和你电脑里的SATA硬盘的传输速度相提并论，所以直接从U盘分区里启动是不现实的，其实正常Linux的启动也是通过内存交换启动。所以对于U盘的限制不是很严重。一个状态尚佳的U盘，1G足矣（什么？64的？你可以考虑当文物卖掉…..）
我们的需求是： 1、电脑可以从U盘引导。
2、引导程序在内存中创建临时系统
3、临时系统完成引导工作后，将权力交给写在U盘分区中的真正的文件系统。启动完成。
我们实现所需的东西：
1、    U盘1个
2、    装有Linux的机器，建议使用虚拟机
3、    网络！速度不能太教育网……..
4、    时间和耐心。
二、    实现方式：
首先复习一下Linux的启动过程：
（参考文献：朱大神的Linux课程课件06_Linux的启动和关闭）
1、    BIOS   从某个设备引导 -> HDD 或其他格式的可引导U盘
读取硬盘最开始的512B(MBR+DPL) 初始化引导程序
2、    Boot Loader 引导程序：著名的Grub 或是Lilo 或syslinux；
Stage1-> stage1.5->stage2（参数） -> 用户菜单
选择&&引导kernel(内核)
3、    Kernel 编译好的内核文件：    /boot/vmlinuz
一般如下格式：bzImage(x86平台 >1M)
zImage (<640k)
BootLoader对内核进行解压，三段工作…(此处省去N行….)
4、    Initrd 由Kernel调用initrd临时文件系统：
Initrd -> init (按/etc/inittab进行启动，大部分的init为/sbin/init)
启动服务： /etc/init.d/ rcS       :启动
rc 0 / 1 / … ：级别N的服务
rcK      : 停止
5、    Switch_root initrd中的临时文件系统调用switch_root 命令
Initramfs -> switch_root -> dev/sda/ (U盘下的root)

分析后我们知道，U盘linux的核心部分为内核 initrd 以及在U盘/ 下的root文件系统。
内核可以通过下载源码，自行编译进行获得，并且可以定制和裁剪，非常方便。
Initrd文件系统可以直接从宿主linux中拷贝initrd.img 文件进行测试，但是为了学习目的，我们将尝试自己写一个临时文件系统。我们有一个强大的助手：一个叫做busybox的软件包，可以解决文件系统的大部分功能。
U盘下的系统就好说了，其实可以完全拷贝的，这样就可以启动U盘linux了。

如果你觉得很乱，不要紧，着仅仅是原理部分，接下来的几章将分布实现相关功能：
一、 U盘的前期准备工作：格式化和量产。

U盘中打造属于自己的Linux （一）U盘的前期处理（上）：量产

U盘中打造属于自己的Linux （一）U盘的前期处理（下）：格式化与初级BootLoader设置

U盘中打造属于自己的Linux （二）BootLoader和内核（上）：BootLoader高级设置

二、灵魂所在：Linux内核编译。

U盘中打造属于自己的Linux （二）BootLoader和内核（下）：初识内核 -

U盘中打造属于自己的Linux （三）：内核编译（上）MakeFile

U盘中打造属于自己的Linux （三）：内核编译（中）大刀向内核的头上砍去 –

U盘中打造属于自己的Linux （三）
：内核编译（下）initrd简介与内核配置

三、内存里的Linux： initramfs文件系统step by step。

U盘中打造属于自己的Linux （四）：自己写 initrd step by step（上）

U盘中打造属于自己的Linux （四）
：自己写 initrd step by step（下）