定制微型Linux系统

浏览数：124 / 时间：2015年06月20日

前言

1、使用以下命令获取本机硬件信息：

# cat /proc/cpuinfo
# cat /proc/meminfo
# lspci -v

2、实验目的

这次实验的目的是：借助于宿主机（正常安装CentOS6.5系统），在目标机上构建一个微型Linux系统，能提供基本的bash命令行接口，提供基本的网络功能，提供用户登录接口和完成身份验证，提供远程连接功能，提供nginx功能。

3、实验说明

（1）宿主机：正常安装CentOS6.5系统（ip : 192.168.1.152）

把宿主机上的第二块磁盘cl.vmdk作为目标机上仅有的一块磁盘。

（2）目标机

使用VMware创建目标机时，不创建新的磁盘，而是使用宿主机上的第二块磁盘作为目标机的唯一一块磁盘。

注意：目标机只有一块磁盘。

一、提供一个基本的bash命令行接口

注意：记得在宿主机上进行的操作，一定要使用sync命令同步到对应磁盘上。

1、在宿主机的另一块磁盘/dev/sdb 上分区、格式化、挂载

（1）分区

/dev/sdb1 50M

/dev/sdb2 512M

（2）格式化

# mke2fs  -t ext4  /dev/sdb1
# mke2fs  -t ext4  /dev/sdb2

（3）挂载

# mkdir  -pv  /mnt/{boot,sysroot}
# mount  /dev/sdb1  /mnt/boot
# mount  /dev/sdb2  /mnt/sysroot

2、编译内核

下载Linux内核源代码linux-3.13.6.tar.xz 并解压到/usr/src中

# tar xf linux-3.13.6.tar.xz -C /usr/src

创建软链接

# cd /usr/src
# ln -sv linux-3.13.6 linux
`linux‘ -> `linux-3.13.6‘

内核的 allnoconfig 配置目标会把所有的内核选项都设置为no（除了一些必须设为yes的内核选项外），也就是把它们既不编译进内核，也不编译成模块。

# cd linux
# make allnoconfig  #把所有非必选的内核选项都设置为no

手动选择内核编译的配置

# make menuconfig

要手动勾选的内核选项
64-kit kernel  #必须跟宿主机的平台保持一致
Ceneral setup  
    --> Local version - append to kernel release  #手动设定内核版本号
    --> System V IPC  #支持system V 风格的IPC（进程间通信），可选也可忽略。
Enable loadable module support 
    --> Module unloading    #选择支持动态卸载模块
Enable the block layer
    --> Block layer SG support v4  #选择支持使用块层
Processor type and features
    --> Symmetric multi-processing support #支持对称多处理器
    --> Processor family
        --> Core 2/newer Xeon   #选择合适的CPU类型
    --> Multi-core scheduler suppor  #支持多核调度
Bus options (PCI etc.)
    --> PCI support  #选择支持PCI总线
Executable file formats / Emulations #可执行文件格式或类型
    --> Kernel support for ELF binaries  #支持ELF格式
    --> Kernel support for scripts starting with #!  #支持#！开头的脚本格式
Networking support  
    --> Networking options 
        --> TCP/IP networking   #支持网络功能
        --> Unix domain sockets #选择支持Unix domain sockets 协议（如果要在以下扩展nginx功能，这项必需）
Device Drivers
    --> Generic Driver Options  #选择支持把内核探测设备生成的设备文件挂载到/dev目录下
        --> Maintain a devtmpfs filesystem to mount at /dev
        --> Automount devtmpfs at /dev, after the kernel mounted the rootfs
    --> SCSI device support 
        --> SCSI device support
        --> SCSI disk support
    --> Fusion MPT device support
        --> Fusion MPT ScsiHost drivers for SPI
        --> Fusion MPT logging facility
    --> Network device support  #选择网卡驱动
        --> Ethernet driver support
            --> Intel devices
                --> Intel(R) PRO/1000 Gigabit Ethernet support 
                --> Intel(R) PRO/1000 PCI-Express Gigabit Ethernet support
    --> Input device support  #选择支持输入设备（键盘和鼠标）
        --> Mouse interface
        --> Keyboards
        --> Mice
    --> USB support  #选择USB驱动
        --> xHCI HCD (USB 3.0) support
        --> EHCI HCD (USB 2.0) support
        --> OHCI HCD (USB 1.1) support
        --> UHCI HCD (most Intel and VIA) support
File systems
    --> The Extended 4 (ext4) filesystem #选择ext4类型文件系统

编译内核

# make -j 4

3、把宿主机上编译生成的bzImage复制到目标机上

# cp arch/x86_64/boot/bzImage /mnt/boot
# sync  #使得操作同步到磁盘

4、给目标机安装grub并提供grub配置文件

安装grub

# grub-install --root-directory=/mnt /dev/sdb
# cd /mnt/boot
# ls
grub  lost+found

给grub提供配置文件

[root@localhost boot]# cd grub/
[root@localhost grub]# vim grub.conf
timeout=10
default=0
title Customed Linux( 3.13.6 )
root (hd0,0)
kernel /bzImage ro root=/dev/sda2 init=/sbin/init

5、为目标机提供根文件系统

# cd /mnt/sysroot
# mkdir -pv bin sbin root home etc/init.d proc sys mnt media var tmp usr/{sbin,bin} lib64

6、在目标机sbin目录下提供init脚本

#!/bin/bash
#
echo -e "Welcome to \033[34mCustomed\033[0m Linux"
mount -n -t proc proc /proc
mount -n -t sysfs sysfs /sys
mount -n -t devtmpfs none /dev
mount -n -o remount,rw /dev/sdb2 /
/bin/bash
[root@localhost sbin]# chmod +x init  #赋予该脚本执行权限
[root@localhost sbin]# ll init 
-rwxr-xr-x 1 root root 198 Aug 20 02:47 init
[root@localhost sbin]# bash -n init  #检查语法

7、使用bincp.sh脚本为目标机提供一些命令

[root@localhost ~]# ./bincp.sh
Plz enter a command: mount
Plz enter a command: umount
Plz enter a command: ls
Plz enter a command: ps
Plz enter a command: kill
Plz enter a command: cat
Plz enter a command: bash
[root@localhost ~]# sync  #注意：操作完后一定要记得同步到磁盘上
[root@localhost ~]# chroot /mnt/sysroot  #切换根目录来测试
bash-4.1# ls
bin  etc  homelib64  lost+found  media  mnt  proc  root  sbin  sys  tmp  usrvar
bash-4.1# exit
exit
[root@localhost ~]#

bincp.sh脚本内容如下：

#!/bin/bash
#
target=/mnt/sysroot/
 
[ -d $target ] || mkdir $target
 
preCommand() {
    if which $1 &> /dev/null; then
commandPath=`which --skip-alias $1`
return 0
    else
echo "No such command."
return 1
    fi
}
 
commandCopy() {
    commandDir=`dirname $1`
    [ -d ${target}${commandDir} ] || mkdir -p ${target}${commandDir}
    [ -f ${target}${commandPath} ] || cp $1 ${target}${commandDir}
}
 
libCopy() {
    for lib in `ldd $1 | egrep -o "/[^[:space:]]+"`; do
libDir=`dirname $lib`
[ -d ${target}${libDir} ] || mkdir -p ${target}${libDir}
[ -f ${target}${lib} ] || cp $lib ${target}${libDir}
    done
} 
 
read -p "Plz enter a command: " command
 
until [ "$command" == ‘quit‘ ]; do
 
  if preCommand $command ; then
    commandCopy $commandPath
    libCopy $commandPath
  fi
 
  read -p "Plz enter a command: " command
done

8、启动目标机，进行初步测试

测试成功，在目标机上能正常打开bash命令行，相关的命令也有效

二、为目标机系统提供登录认证（使用busybox）

1、编译安装busybox

BusyBox介绍：

BusyBox 是一个集成了一百多个最常用linux命令和工具的软件。BusyBox 包含了一些简单的工具，例如ls、cat和echo等等，还包含了一些更大、更复杂的工具，例grep、find、mount以及telnet。有些人将 BusyBox 称为 Linux 工具里的瑞士***。简单的说BusyBox就好像是个大工具箱，它集成压缩了 Linux 的许多工具和命令，也包含了 Android 系统的自带的shell

其实，本质上就是给busybox程序创建软链接，就能根据其软链接名来调用对应软链接名的命令，如创建软链接ls -->busybox,就能使用软链接名ls来正常使用ls命令。

（1）安装依赖包

# yum install glibc-static

（2）下载、解压busybox-1.22.1.tar.bz2

# tar xf busybox-1.22.1.tar.bz2

（3）编译安装busybox-1.22.1

# cd busybox-1.22.1
# make menuconfig

选定为静态编译

（busybox没有bash，而是ash ,但是兼容bash）

编译安装busybox

[root@localhost busybox-1.22.1]# make 
[root@localhost busybox-1.22.1]# make install
[root@localhost busybox-1.22.1]# cd _install  #默认安装在当前目录的_install目录下
[root@localhost _install]# ls
bin  linuxrc  sbin  usr

2、复制_install目录下的所有文件到目标机根目录下

[root@localhost sysroot]# ls 
bin  etc  homelib64   media  mnt  proc  root  sbin  sys  tmp  usrvar
[root@localhost sysroot]# rm * -rf  #清空sysroot目录下的所有文件
[root@localhost _install]# cp -a * /mnt/sysroot
[root@localhost sysroot]# ls
bin  linuxrc  sbin  usr
[root@localhost sysroot]# rm linuxrc  #linuxrc链接没用，可删除
rm: remove symbolic link `linuxrc‘? y

3、为目标机的sbin/init提供配置文件 /mnt/sysroot/etc/inittab

只提供物理控制台的inittab:
[root@localhost sysroot]# vim etc/inittab
::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
console::respawn:-/bin/sh  （“-”表示该shell为 login shell。）
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a -r

4、提供系统初始化脚本

[root@localhost rc.d]# vim rc.sysinit  #在etc/rc.d/目录中提供系统初始化脚本
#!/bin/sh
#
echo -e "Welcome to \033[43mCustomed\033[0m Linux"
echo "Remounting root filesystem"
mount -n -o remount,rw /dev/sda2 /   #以读写的方式重新挂载根文件系统
[root@localhost rc.d]# chmod +x rc.sysinit  #给予该脚本执行权限

5、提供挂载文件fstab

[root@localhost sysroot]# vim etc/fstab  #提供挂载文件fstab
/dev/sda2   /       ext4    defaults        0 0
/dev/sda1   /boot   ext4    defaults        0 0
proc        /proc   proc    defaults        0 0
sysfs       /sys    sysfs   defaults        0 0

6、再次测试目标机系统是否能正常启动

7、进一步为目标机提供用户登录界面

为目标机提供用户登录界面的inittab

::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit

::respawn:/sbin/getty 19200 tty1

::respawn:/sbin/getty 19200 tty2

::respawn:/sbin/getty 19200 tty3

::respawn:/sbin/getty 19200 tty4

::respawn:/sbin/getty 19200 tty5

::respawn:/sbin/getty 19200 tty6

::ctrlaltdel:/sbin/reboot

::shutdown:/bin/umount -a -r

测试：

（已有登录界面了）

8、为目标机提供用户和账号（能验证用户登录）

（1）使用openssl加密密码

[root@localhost sysroot]# openssl passwd -1 -salt `openssl rand -hex 4`
Password: 
$1$f73e29d0$r.BamU/sKlQH9TmbT4j.e1

（2）提供/etc/passwd文件

root:x:0:0::/root:/bin/sh   #busybox提供了sh，但没有提供bash
hjq:x:500:500::/home/hjq:/bin/sh

（3）提供对应的/etc/shadow文件

root:$1$f73e29d0$r.BamU/sKlQH9TmbT4j.e1:16250:0:99999:7:::
hjq:$1$f73e29d0$r.BamU/sKlQH9TmbT4j.e1:16250:0:99999:7:::
[root@localhost etc]# chmod go= shadow  #修改shadow文件的权限，只有管理员才有权限
[root@localhost etc]# ll shadow
-rw------- 1 root root  117 Aug 20 18:27 shadow

（4）提供/etc/group文件

root:x:0:
hjq:x:500

（5）为hjq用户创建家目录

[root@localhost sysroot]# mkdir /home/hjq

（6）提供命令行提示符

[root@localhost sysroot]# vim etc/profile
export PS1=‘[\u@\h \W]\$‘  (注意：这里要用单引号，不能用双引号)

（7）提供主机名

[root@localhost sysroot]# mkdir etc/sysconfig
[root@localhost sysroot]# vim etc/sysconfig/network
HOSTNAME=www.hjq.com

（8）重新修改系统初始化脚本

[root@localhost sysroot]# vim etc/rc.d/rc.sysinit 
#!/bin/sh
echo -e "Welcome to \033[43mCustomed\033[0m Linux"
echo "Remounting root filesystem"
mount -n -o remount,rw /dev/sda2 /
echo "Mounting all filesystem"
mount -a  #自动挂载/etc/fstab文件中定义的设备
echo "Creating dev file"
mdev -s  
[ -f /etc/sysconfig/network ] && source /etc/sysconfig/network
[ -z "$HOSTNAME" -o "$HOSTNAME" == "(none)" ] && hostname localhost || hostname $HOSTNAME
[root@localhost etc]# sync

遇到的问题：在宿主机和目标机之间切换得太快了，在宿主机上修改的文件还没同步到目标机上，就会出现以下这种问题。

解决方法：

只有一个解决方法，重新格式化该硬盘

（1）备份/mnt/sysroot目录下的所有文件（使用cpio命令能尽可能保证文件的权限等信息不变）

[root@localhost sysroot]# find . | cpio -o -H newc | gzip -9 > /root/sysroot.gz
4387 blocks

（2）卸载/dev/sdb2

[root@localhost ~]# umount /mnt/sysroot
umount: /mnt/sysroot: device is busy.
        (In some cases useful info about processes that use
         the device is found by lsof(8) or fuser(1))
[root@localhost ~]# fuser -km /mnt/sysroot  #中止正在此挂载点的进程
/mnt/sysroot:        45955c 45985c 45998c 46036c 46270c 46375c 46466c 46522c 46558c 46587c 46620c
[root@localhost ~]# umount /mnt/sysroot  #成功卸载

（3）重新格式化

[root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 /dev/sdb2

（4）重新挂载

[root@localhost ~]# mount /dev/sdb2 /mnt/sysroot
[root@localhost ~]# cd /mnt/sysroot
[root@localhost sysroot]# ls  #重新格式化后，分区上的原有数据全被清除了
lost+found

（5）使用cpio命令重新恢复此前备份的文件

[root@localhost sysroot]# gunzip /root/sysroot.gz
[root@localhost sysroot]# cpio -i < /root/sysroot
4387 blocks
[root@localhost sysroot]# ls
bin  boot  dev  etc  home  lib64  lost+found  media  mnt  proc  root  sbin  sys  tmp  usr  var

（6）测试