用好Linux的启动盘

刘红新
2000年 第43期 

#1　　一、为什么需要Linux启动盘
　　有很多理由来说明这个问题：首先它可用于启动Linux系统。其次，当系统发生错误，需要进行系统恢复时我们需要用到它。还有，如果你喜欢经常更新系统内核的话，那么一张启动盘则是必不可少的。
　　希望了解Linux系统组成及启动过程的朋友，如果按照本文提供的方法做下去，相信你做完启动盘之后，你对Linux又会有新的认识。
#1　　二、启动盘的类型
　　启动盘一般可分为如下两种：一种是只含内核（kernel）的启动盘，这种盘只含有系统内核，并不包括根文件系统（root file system），它在其内核中指明了根文件系统所在的位置，在启动过程中根据该参数去安装根文件系统。也就是说，这种类型的启动盘必须和硬盘上的根文件系统配合才能使用。我们平常意义上的启动盘一般指的就是这种类型，有些资料上也把这种盘称之为boot盘。
　　另外还有一种类型的启动盘除了包含内核以外，还包含了文件系统。这种类型的启动盘从某种意义上来说已经是一个完整的操作系统。由于有自己的根文件系统，这种类型的启动盘可以在没有硬盘的机器上启动一个小的Linux系统。这种类型的盘有时也称作boot/root盘。
#1　　三、启动盘的制作
　　1.boot盘的制作
　　很多Linux发行套件已经提供了boot盘，一般情况是在DOS下使用RAWRITE制作一张boot盘。当然这种方法是在安装Linux之前进行制作。如果在安装了Linux之后希望再制作系统盘，请按以下步骤进行：
　　（1）以root的身份进行登录。
　　（2）确定内核的位置，一般情况下内核位于/vmlinuz中，当然不同的发行套件中该位置可能会有区别，可以查看相关的文档。
　　（3）用rdev命令设置根设备为Linux系统的根文件系统。首先查看内核中对根文件系统的配置，执行如下命令
　　＃rdev /vmlinuz
　　如果你的Linux根文件系统位于/dev/hda1，那么应该有如下的信息：
　　Root Device /dev/hda1
　　注意：该信息随你在安装时的配置不同而结果可能不同。另外还有一点值得注意的是，该设置值可能并不正确，例如我的系统（RedHat 6.0 kernel 2.2.5－15）上的配置值就显示如下：
　　＃rdev /boot/vmlinuz
　　Root Device /dev/sdc1 （显示为sdc1即第三SCSI硬盘，而我的机器上根本没有！）
　　但是这并不表明该配置有问题，因为lilo.conf中的相关配置项会覆盖该值，详见boot/root盘中的分析。
　　（4）如果上一步的显示信息和你的实际配置有偏差，可以执行如下命令进行修正：
　　rdev /dev/vmlinuz /dev/hda1 （假设根文件系统位于/dev/hda1上）
　　再次执行rdev /vmliuz确保正确，否则做出来的盘是不会启动的！
　　（5）拿一张已格式化的软盘（Linux下用fdformat格式化），执行下述命令：
　　＃dd if=/vmlinuz of=/def/fd0 bs=8192
　　至此，一张专用于引导Linux系统的boot盘就做好了。去测试一下吧！
　　2．boot/root盘的制作
　　boot/root盘由两部分组成，即核心和根文件系统。要把这两部分都放到一个1.44MB的软盘上去，通常要对内核和根文件系统进行压缩，压缩核心的最好方法是进行重新编译内核，将一些不必要的支持去掉，如对网络和其它周边设备的支持，重要的一点是记住内核必须支持RAMDISK及ext2，否则系统不能正常引导。关于内核的编译本文不再阐述，下面重点介绍如何生成根文件系统的压缩包。对于根文件系统的压缩包括两方面的问题，第一是只保留必要的根文件系统组件，第二是将根文件系统做成一个压缩包，类似于内核工作的原理。
　　（1）根文件系统概述
　　一个根文件系统必须包括支持完整Linux系统的全部东西，它至少应包括以下几项：
　　·基本文件系统结构
　　·至少含有以下目录：/dev、 /proc、 /bin、 /etc、 /lib、 /usr、 /tmp
　　·最基本的应用程序，如sh、 ls、 cp、 mv等
　　·最低限度的配置文件，如rc、 inittab、 fstab等
　　·设备：/dev/hd＊、 /dev/tty＊、 /dev/fd0
　　·基本程序运行所需的库函数
　　以上所需文件一般情况下会超过1.44M，因此我们通常的做法是先准备好内容后再压缩到软盘中，当用软盘启动时，再把文件解压到内存中，形成一个虚拟盘（RAMDISK），通过RAMDISK控制系统启动。
　　为了能创建以上的根文件系统，你必须有一个空闲的能够放下大约4MB文件的RAMDISK。系统缺省情况下已替我们建好了一个大小为4096KB的RAMDISK，其设备名一般为/dev/ram0，我们就使用它来保存我们预先准备好的根文件系统。
　　（2）创建根文件系统
　　Linux内核识别两种可以直接拷贝到RAMDISK的文件系统，它们是minix 和ext2，ext2性能更好。mke2fs缺省情况下在1.44M的软盘上产生360个信息节点，使用压缩格式的根文件系统需要更多的信息节点，所以使用如下命令创建文件系统可以创建2000个信息节点，而且一般不会用完。
　　mke2fs －m 0 －i 2000 /dev/ram0
　　mke2fs将会自动判断设备容量的大小并相应地配置自身，－m 0参数防止它给root保留空间，这样会腾出更多的有用空间。接着把虚拟盘挂在节点/mnt上：
　　mount －t ext2 /dev/ram0 /mnt/floppy
　　接着是创建目录。根文件系统最少应该有如下8个目录：
　　/dev — 设备
　　/proc — proc 文件系统所需目录
　　/etc — 系统配置文件
　　/sbin — 重要的系统程序
　　/bin — 基本应用程序
　　/lib — 共享函数库
　　/mnt — 装载其他磁盘节点
　　/usr — 附加应用程序
　　执行如下命令创建这些目录：
　　＃cd /mnt/floppy
　　＃mkdir dev proc etc sbin bin lib mnt usr
　　接下来的工作就是确定各个目录下的内容了：
　　·/dev：/dev中含有系统不可缺少的设备文件。可以把现有系统中/dev的文件拷贝过来，然后删除不必要的文件。命令cp －dpR /dev /mnt会拷贝/dev整个目录但不拷贝文件内容，dp开关保证链接文件仍然不变，不会拷贝链接所指原文件，而且属性不变。如果你没有SCSI设备，删除所有的以sd开头的文件。如果你不想使用串口设备，删除所有以cua开头的文件。不过记住一定要保留console、kmem、mem、null、ram、tty1等文件。
　　·/etc：这个目录中含有一些必不可少的系统配置文件。这下面的文件比较多，那么到底哪些文件是必需的，哪些可有可无呢？由于这下面的文件一般是一些文本文件，都不是很大，干脆全部保留算了。
　　我的启动盘中含有不到15个配置文件，大致可分为3部分：
　　·rc.d/＊ — 系统启动脚本
　　·fstab — 列出要登录的文件系统
　　·inittab — 包含启动过程参数
　　而且这些文件都是最简单的。rc应该包括：
　　＃!/bin/sh
　　/bin/mount －av
　　/bin/hostname yjy
　　fstab应包括：
　　/dev/ram0 / ext2 defaults
　　/dev/fd0 / ext2 defaults
　　/proc /proc proc defaults
　　inittab包括：
　　id:2:initdefault:
　　si::sysinit:/etc/rc
　　1:2345:respawn:/sbin/getty 9600 tty1
　　2:23:respawn:/sbin/getty 9600 tty2
　　·/bin和/sbin：该目录中包含有必不可少的应用程序，如ls， mv， cat，你可以根据自己的需要选择，不过一定要记住包括以下程序：init， getty，login， mount，运行你的rc的外壳shell。
　　·/lib: 该目录中包含有你的启动盘启动过程中所需要的共享函数库，如果缺少必须的函数库，系统会停止启动或出现一大堆错误信息，所以一定要注意。
　　几乎所有的程序都需要libc库，列一下目录/lib中的libc：
　　％ ls －l /lib/libc＊
　　－rwxr－xr－x 1 root root 4016683 Apr 16 18:48 libc－2.1.1.so＊
　　lrwxrwxrwx 1 root root 13 Apr 10 12:25 libc.so.6 －> libc－2.1.1.so＊
　　libc.so.6的6表示版本号，它指向的文件才是你真正需要的。
　　查看每一个程序使用的函数库，用命令ldd，如：
　　％ ldd /sbin/mke2fs
　　libext2fs.so.2 => /lib/libext2fs.so.2 （0x40014000）
　　libcom_err.so.2 => /lib/libcom_err.so.2 （0x40026000）
　　libuuid.so.1 => /lib/libuuid.so.1 （0x40028000）
　　libc.so.6 => /lib/libc.so.6 （0x4002c000）
　　/lib/ld－linux.so.2 => /lib/ld－linux.so.2 （0x40000000）
　　输出右边的库都是必须的，有的可能是链接文件。
　　在/lib目录下你还必须有函数库装载器，这个装载器或是ld.so （对 a.out 库） 或是 ld－linux.so （对 ELF 库）。新版本的ldd一般会告诉你所需库的装载器。
　　把装载器和库拷贝到/lib后，再仔细检查一遍，一定保证没有遗漏。
　　（3）模块
　　如果你有一个模块化的内核，你还得考虑需要加载的模块，它们都位于/lib/modules，你可以把不是很重要的模块放到别的盘上，当系统启动后再加载，这样会节省启动盘的空间。
　　（4） 打包
　　一旦你完成了上述工作，卸下虚拟盘，拷贝到一个文件中，然后压缩。
　　umount /mnt
　　dd if=/dev/ram0 bs=1k | gzip －v9>rfs.gz
　　压缩结束后，你就拥有了一个压缩的根文件系统，不过你得检查它的大小，如果大了，你还得删除一些东西。
　　3．组织引导盘
　　有了根文件系统和内核之后，最后的工作就是把它们组织在一起。
　　先检查总文件的大小，如果超出1.44MB，就得考虑重新创建所需或用两张磁盘，即使用两张磁盘，你的根文件系统也得小于1.44MB。
　　接着就是确定是用LILO控制启动还是直接用拷贝到盘上的内核控制启动。用LILO的好处是你能增加支持初始化硬件的参数到内核中，缺点是较复杂且占用珍贵的磁盘空间，不过我还是建议使用LILO控制系统启动。下面我就介绍用LILO的过程，直接用拷贝到盘上的内核控制启动的方法就不作叙述了。
　　用LILO控制启动首先就得写一个LILO配置文件，以下是一个最简单的配置文件，但是已经够用了。
　　boot =/dev/fd0
　　install =/boot/boot.b
　　map =/boot/map
　　read－write
　　backup =/dev/null
　　compact
　　image = KERNEL
　　label = Bootdisk
　　root =/dev/fd0
　　参数说明见相关资料。然后把它命名为bdlilo.conf。　接下来就是创建一个内核文件系统。把一张干净的软盘插入软驱，在上面创建ext2文件系统。
　　mke2fs －i 8192 －m 0 /dev/fd0 50
　　“－i 8192”表示每8192位创建一个信息节点。接着登录系统：
　　mount /dev/fd0 /mnt/floppy
　　rm －rf /mnt/floppy/lost＋found
　　mkdir /mnt/floppy{boot，dev}
　　删去目录/ lost＋found，创建两个目录/boot和/dev，再执行：
　　cp －R /dev/{null，fd0} /mnt/floppy/dev
　　接着拷贝启动加载器boot.b到目录/boot中，
　　cp /boot/boot.b /mnt/floppy/boot
　　最后，拷贝你创建的配置文件bdlilo.conf和内核到内核文件系统的根目录下，
　　cp bdlilo.conf KERNEL /mnt/floppy
　　现在，根文件系统所需的所有文件都准备就绪了。再执行下面的命令可以帮助安装LILO引导器到软盘的根文件系统上面：
　　lilo －v －C bdlilo.conf －r /mnt
　　OK，可以运行它了，如果运行结果没有错误就表明成功，否则就应该仔细检查一下上面的设置。