軟盤上的Linux系統(tǒng)方案

本文將介紹一種兩張軟盤上的Linux系統(tǒng)，它可以當(dāng)作系統(tǒng)應(yīng)急修復(fù)盤、路由器或防火墻等許多地方，通過對它的研究，也可以加深對嵌入式系統(tǒng)的理解。
　　
　　一.前言

　　嵌入式Linux是由一個幾百KB的Linux內(nèi)核和一個根據(jù)需要制定的文件系統(tǒng)所構(gòu)成了, 由于Linux是開放源代碼的操作系統(tǒng)，所以在嵌入式領(lǐng)域有著非常廣闊的前景，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用在許多手機(jī)、PDA、MP3播放器等許多電子產(chǎn)品中。本文將介紹一種兩張軟盤上的Linux系統(tǒng)，它可以當(dāng)作系統(tǒng)應(yīng)急修復(fù)盤、路由器或防火墻等許多地方，通過對它的研究，也可以加深對嵌入式系統(tǒng)的理解。
　　
　　二.Linux啟動過程

　　所有的PC機(jī)在加電之后，BIOS會尋找到啟動盤第一個扇區(qū)，并將其復(fù)制到RAM中來執(zhí)行它，對于兩種不同的啟動方式，這個扇區(qū)通常含有兩種不同的代碼：引導(dǎo)程序(比如Lilo或Grub等)的代碼，引導(dǎo)程序會幫助定位內(nèi)核的位置。內(nèi)核的代碼，這通常是從軟盤啟動時使用的引導(dǎo)的方式。對于前者，通常需要內(nèi)核支持initrd。如果是后者，使用的Boot Loader就是arch/i386/boot/bootsect.S。當(dāng)內(nèi)核被編譯的時候，這段執(zhí)行代碼就被鏈接到內(nèi)核image的最開始的地方。這樣很容易就能只要把內(nèi)核復(fù)制到起始位置為第一個扇區(qū)的軟盤上就能得到可自啟動的軟盤。內(nèi)核會初始化設(shè)備驅(qū)動和內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，之后它會到一個特定的位置DDRamdisk Word來獲得根文件系統(tǒng)的位置。內(nèi)核必須知道去那里尋找這個根文件系統(tǒng)，否則它將停機(jī)。
　　
　　在使用軟盤啟動的方式時，內(nèi)核可以把一個壓縮的文件系統(tǒng)釋放到RAM中，稱之為Ramdisk，這是一個內(nèi)存區(qū)域，但內(nèi)核會把它當(dāng)作磁盤一樣使用。
　　
　　本文中介紹的例子使用Grub做為引導(dǎo)程序，并使用initrd來輔助Linux的啟動。兩張軟盤分別命名為bootldr盤和rootfs盤，在bootldr盤中內(nèi)容為grub、內(nèi)核、initrd，rootfs盤中是壓縮過的根文件系統(tǒng)。系統(tǒng)啟動時bootldr盤的Grub定位并執(zhí)行內(nèi)核，然后內(nèi)核解開initrd，并執(zhí)行l(wèi)inuxrc文件，這個文件負(fù)責(zé)提示用戶更換rootfs盤并將其中內(nèi)容解壓至內(nèi)存中，然后執(zhí)行剛剛解壓的init繼續(xù)啟動過程。
　　
　　為了方便理解這個例子，先介紹目錄結(jié)構(gòu)如下：
　　
　　/home/papaya
　　├─bootldr/
　　│　├─grub/
　　│　├─kernel/
　　│　│　├─images/
　　│　│　└─linux-2.4.21/
　　│　└─initrd/
　　│　　　├─mkinitrd.sh
　　│　　　├─local/
　　│　　　└─ramdisk/
　　├─rootfs/
　　│　├─mkrootfs.sh
　　│　├─ramdisk/
　　│　└─local/
　　└─lib/

　　三.定制Grub引導(dǎo)程序

　　插入一張軟盤，然后將其格式化，然后加載到/mnt/floppy
　　
　　#mke2fs /dev/fd0
　　#mount -t ext2 /dev/fd0 /mnt/floppy -o loop
　　在其中創(chuàng)建/boot/grub目錄
　　#mkdir -p /mnt/floppy/boot/grub
　　
　　將系統(tǒng)中/boot/grub下的device.map, stage1, stage2 復(fù)制到/mnt/floppy/boot/grub中，然后在/mnt/floppy/boot/grub目錄下創(chuàng)建grub.conf文件：
　　
　　default=0
　　timeout=10
　　title Floppy Linux
　　kernel (fd0)/bzImage root=/dev/ram0
　　initrd (fd0)/initrd.gz
　　
　　然后創(chuàng)建一個鏈接
　　
　　#ln -s grub.conf menu.lst
　　
　　執(zhí)行
　　
　　/sbin/grub --batch --device-map=/dev/null 　　device (fd0) /dev/fd0
　　root (fd0)
　　setup (fd0)
　　quit
　　EOF
　　
　　這樣grub就被安裝到bootldr盤上了。