使用Busybox做一个小巧的Linux操作系统

1.基础知识

一个操作系统可以简单的抽象为，引导程序 内核 文件系统。

vmlinuz是linux 内核的镜像文件,可以被引导程序加载,从而启动Linux系统。

initrd的全称是boot loader initialized RAM disk，它是系统启动时所使用的根文件系统映像文件，这个文件系统中包含几个驱动模块，用来装载实际的根文件系统，比如一个IDE或SCSI硬盘的驱动模块，内核装入这个模块之后用它来驱动硬盘，挂接硬盘到ramdisk的某个子目录，然后再用其中的pivot_root命令，将硬盘文件系统变成根文件系统，并开始执行init进程，此时init ram disk被umount，寿终正寝。

由此可见，我们可以用vmlinuz initrd.img做一个文件系同长驻内存的迷你Linux。

现在进入正题了：

2.编译内核

cd /usr/src/....----进入内核源代码目录，没有的话去官方网站，随便下

make menuconfig-----配置编译选项请注意一定加入RAM disk support 和initial RAM disk

(initrd) support 的支持(在block device中)。另外最好将ext3文件系统编入内核，不要编成模块。配置完毕后保存为.config(默认)

make bzImage----编译

在许多内核编译参考中还有

make modules

make modules_install两步

但我们这里没有加入对modules的支持，所以不需要。生成的bzImage文件在usr/src/linux/arch/.../boot中，省略的根据你的机器架构决定，make过程中会有提示，比如我的是x86_64. 注意这个文件非常重要，其实就是我们最终的vmlinuz.

3.busybox

busybox是一个集成了一百多个最常用linux命令和工具的软件,它甚至还集成了一个http服务器和一个telnet服务器,而所有这一切功能却只有区区1M左右的大小.我们平时用的那些linux命令就好比是分力式的电子元件,而busybox就好比是一个集成电路,把常用的工具和命令集成压缩在一个可执行文件里,功能基本不变,而大小却小很多倍,在嵌入式linux应用中,busybox有非常广的应用,另外,大多数linux发行版的安装程序中都有busybox的身影,安装linux的时候案ctrl alt F2就能得到一个控制台,而这个控制台中的所有命令都是指向busybox的链接.在我们的迷你Linux中，需要的也正是busybox的命令和工具。

下载 http://busybox.net/downloads/

使用过程中许多高版本都出现编译错误，所以用了一个最原始的版本busybox-1.00

#cp busybox-1.00.tar.gz /tmp/bunny

#cd /tmp/bunny

#tar xvfz busybox-1.00.tar.gz

#cd busybox-1.00

#make menuconfig ----编译配置

下面是需要编译进busybox的功能选项,其他的可以根据需要自选.

General Configuration应该选的选项

Show verbose applet usage messages

Runtime SUID/SGID configuration via /etc/busybox.conf

Build Options

Build BusyBox as a static binary (no shared libs)

这个选项是一定要选择的,这样才能把busybox编译成静态链接的可执行文件,运行时才独立于其他函数库.否则必需要其他库文件才能运行,在单一个linux内核不能使他正常工作.

Installation Options

Don't use /usr

这个选项也一定要选,否则make install 后busybox将安装在原系统的/usr下,这将覆盖掉系统原有的命令.选择这个选项后,make install后会在busybox目录下生成一个叫_install的目录,里面有busybox和指向它的链接.

其他选项都是一些linux基本命令选项,自己需要哪些命令就编译进去,一般用默认的就可以了.

配置好后退出并保存.config.

make

make install

编译好后在busybox目录下生成子目录_install,里面的内容:

bin

linuxrc -> bin/busybox

sbin

其中可执行文件busybox在bin目录下,其他的都是指向他的符号链接.

4.制作自己的root fs

1)目录结构

mkdir /tmp/myOS/rootfs

cd /tmp/myOS/rootfs

mkdir etc usr var tmp PRoc home root dev

其中etc,proc和dev是一定要建的,bin和sbin不用建,因为busybox中已经有了.

其他的可以象征性的建几个就可以了.

拷贝busybox

#cp -R /tmp/bunny/busybox-1.00/_install/* /tmp/myOS/rootfs/

2)设备文件

我是直接从FC系统/dev目录里cp的,方法如下:

#cp -R /dev/console /tmp/myOS/rootfs/dev/

#cp -R /dev/null /tmp/myOS/rootfs/dev/

#cp -R /dev/zero /tmp/myOS/rootfs/dev/

你认为需要的都cp过来

有的参考文献说fd0,hda,ram,ram1,tty1,loop1,fb0,fb,tty等是必备的，但是好像有些文件并没有

3)建立etc目录下的配置文件

我是直接拷贝busybox自带的例子

cp -R tmp/bunny/busybox-1.00/examples/bootfloppy/etc/* /tmp/myOS/rootfs/etc

4)制作initrd.img映象文件

cd /tmp/myOS/

dd if=/dev/zero of=/tmp/disk bs=1M count=32 ------初始化32M内存空间

mkfs.ext3 -m0 /tmp/disk ------格式化为ext3

mkdir /mnt/ram

mount -o loop /tmp/disk /mnt/ram ------挂载到/mnt/ram

cp -R rootfs/* /mnt/ram ------把rootfs写入内存

umount /mnt/ram

dd if=/tmp/disk of=/tmp/myOS/initrd.img ------把内存中的内容以映象方式取出

ok,这个initrd.img就是我们的rootfs

有的文献使用ram0，也就是将上述过程的/tmp/disk改为/dev/ram0，虽然制作过程没有问题，但是它存在大小限制

5.整合，启动

1)kernel

cp /usr/src/linux/arch/x86_64/bzImage /boot/vmlinuz

2)rootfs 一般命名为initrd.img

cp /tmp/myOS/initrd.img /boot

3)有了上述两个文件，已经可以通过网络dhcp, tftp服务器启动，tftp服务器中添加启动脚本如下

DEFAULT linux

PROMPT 0

LABEL linux

KERNEL vmlinuz

append initrd=initrd.img devfs=nomount ramdisk_size=52000

问题：理论上这个小Linux也应该可以从grub引导。