作者
張宏偉
歐陽平平
嵌入式Linux由一個幾百KB的kernel（內核）和一些根據需要進行定制的系統模塊組 成
由於Linux是開放源代碼的操作系統
因此
其在嵌入式領域有其不可替代的成 本和高度靈活性等優勢
將Linux系統裁減到就像DOS一樣只要一張軟盤就能啟動
是制作嵌入式Linux的基 礎
網絡上有許多實現方法的介紹
但是在實踐過程中都或多或少存在著一些問題 或不方便之處
我們結合自己在這方面的實踐經驗
詳細介紹基於軟盤的Linux系統 制作過程
三個基本元素一個嵌入式Linux系統只需要下面三個基本元素
引導程序
Linux微 內核（由內存管理
進程管理和事務處理構成）和初始化進程
如果要讓它有更多 的功能且保持小型化
還可以加上文件系統
TCP/IP網絡支持
GUI(圖形用戶界面) 和設計精簡的應用程序
並將其放在ROM
RAM
FLASH或Disk On Chip中啟動
由於 嵌入式Linux操作系統的高度靈活性
開發者可以很容易地對它進行定制或作適當開 發
來滿足實際應用需要
將Linux 的系統裁減到只要一張軟盤就能啟動
不但是制作嵌入式Linux的基礎
而 且自己也有廣泛的應用前景
這些應用包括簡單路由器管理
三層交換機管 理
floppy
boot防火牆管理等
國外有專門的組織致力於這方面的工作
如 LOAF(Linux on a floopy)等組織
選擇內核創建一個啟動盤首先必須創建系統內核
由於軟盤容量有限
因此常采用 對內核進行手工配置
去掉不必要的模塊的方法來裁減內核
要想裁減內核體積
創建它時就得把不必要的功能去掉
如去掉對網絡的支持和對 不必要設備的支持
但是一定要記住保留內核對RAMDISK和ext
的支持
否則啟動盤 將不能工作
其過程如下
）以root超級用戶登錄
進入目錄/usr/src/linux
）執行#make menuconfig來對內核模塊進行配置（也可以在X Window中運行make xconfig）
）依次執行#make dep 和#make bzImage (如果內核不大則執行#make zImage)
執 行該命令後
將在/usr/src/linux/arch/i
/boot目錄下生成內核文件bzImage(或 zImage)
若配置中加入了模塊的支持(選項為M)
還需要執行#make modules和 #make modules_install
）用命令#cp usr/src/linux/arch/i
/ boot/bzImage /boot拷貝新內核到/boot 目錄
修改文件/etc/nf
加入
image = /boot/bzImagelabel = newroot =/dev/hdxx(你自己的啟動硬盤分 區)read
only執行命令#lilo載入新內核
#reboot重啟系統
在出現
lilo:
時鍵 入new
若系統正常引導
則執行下一步
若不行則用老內核引導後
到步驟
）重 新配置編譯內核
）插入軟盤執行
#dd bs=
k if=/usr/src/linux/arch/i
/ boot/bzImage of=/dev/fd
這樣將內核 拷貝到軟盤上
）用命令#ls
s 將在/usr/src/linux/ arch/i
/boot/bzImage 得到內核的大小 (假定為
）
將這個大小記錄下來以備後用
這樣就制作了包含裁減內核的可供啟動的Linux啟動軟盤
但是由於沒有root文件系 統
使用這張軟盤啟動系統後
系統會顯示
VFS: cannot open root device x:x
和
kernel panic: VFS: unalbe to boot root fs on x:x
的錯誤
root文件系統一個root文件系統必須包括支持完整Linux系統的全部東西
因此
它 至少應包括
基本文件系統結構
至少含有目錄/dev
/proc
/bin
/etc
/ lib
/usr
/tmp
最基本的應用程序
如sh
ls
cp
mv等
最低限度的配置文 件
如rc
inittab
fstab等
設備
/dev/hd*
/dev/ tty*
/dev/fd
基本程 序運行所需的函數庫
由於以上所需文件遠超過
M
因此我們通常的做法是在准備好內容後將其壓縮到 軟盤中
當用軟盤啟動時
再把文件解壓到內存中
形成一個虛擬盤（RAMDISK）
通過RAMDISK控制系統啟動
如果你使用LILO控制啟動
先檢查一下LILO的配置文件 /etc/nf中定義的RAMDISK的大小
RAMDISK_SIZE = nnn創建root文件系統回到根目錄或用戶的缺省目錄
用#mkdir flop建立工作目錄flop
在這個目錄下用mkdir建立以下一些目錄
/dev
設備
/ proc
proc
文件系統所需目錄
/etc
系統配置文件
/sbin
重要的系統程 序
/bin
基本應用程序
/lib
共享函數庫
/mnt
裝載其他磁盤節點
/usr
附加應用程序
其中/proc
/mnt和/usr在此情況下都是空的
只需要用mkdir創建它們即可
其余 的目錄應根據需要分別創建
下面對它們一個一個地詳細敘述
/dev
這個目錄中含有系統不可缺少的設備文件
你可以把現有系統中/dev的文件 拷貝過來
然後刪除不必要的文件
不過一定要保留 console
kmem
mem
null
ram
tty*等文件
其余的都可以根據需要刪除
/ etc
這個目錄中含有一些必不可少的系統配置文件
一般可以包含rc
d/* (系統啟 動腳本)
fstab(列出要登錄的文件系統)
inittab(包含啟動過程參數)
passwd (用戶名和目錄)
group(用戶組)
shadow(用戶加密密碼)
如果不使用init作為登 錄進程
而將init鏈接到/bin/bash
則/etc目錄下可以不含有任何文件
/bin和/ sbin
該目錄中包含有必不可少的應用程序
如 ls
mv
cat
cp
getty(mingettty)
也可以根據自己的需要選擇
不過一定要記 住包括以下程序
init
getty
login
mount
bash
/lib: 該目錄中包含有你的 啟動盤啟動過程中所需要的共享函數庫
在/lib目錄下還必須有函數庫裝載器
這 個裝載器或是ld
so (對 a
out 庫) 或是 ld
linux
so (對 ELF 庫)
模塊如果有 一個模塊化的內核
你還得必須考慮需要加載的模塊
它們都位於/lib/modules
你可以把不是很重要的模塊放到別的盤上
當系統啟動後再加載
這樣會節省啟動 盤的空間
打包
）建立loop設備的臨時掛接點和一個大小為
兆(大小可以調節)的臨時文 件
並將其清零
#mkdir /mnt/loop
>/dev/null#dd if=/dev/zero of=/tmp/loop_tmp bs=
k count=
>/dev/null
）將loop設備與臨時文件聯系起來
#losetup /dev/loop
/tmp/loop_tmp
）Linux內核識別兩種可以直接拷貝到 RAMDISK的文件系統
它們是minix 和ext
ext
性能更好
#mke
fs
m
/dev/loop
>/dev/null#mke
fs將會自動判斷設備容量的大小並相 應地配置自身
m
參數防止它給root保留空間
這樣會騰出更多的有用空間
）接著把虛擬盤掛在節點/mnt上
#mount /dev/loop
/mnt/loop
t ext
）將制作好的root文件系統拷貝到所掛的 節點上
卸下掛接點
刪除建立的掛接點
再取消loop設備與臨時掛接點的聯系
#cp
a
/tree/* /mnt/loop#umount /mnt/loop#rmdir /mnt/loop
>/dev/ null#losetup
d /dev/loop
）壓縮文件系統後
就擁有了一個壓縮的root文件系 統
刪除建立的臨時文件
#dd if=/tmp/loop_tmp | gzip
> rootfs
gz#rm
f /tmp/loop_tmp
）檢查壓縮 後的root文件系統的大小
如果大了
還得去掉一些東西
#ls
s
/zImage|cut
f
d整合有了root文件系統和內核之後
最後的工作就是 把它們整合在一起
先檢查總文件的大小
包括已經制作的內核和打包的root文件系統
如果超出
M
就得考慮重新創建
root文件系統所需的所有文件都准備就緒
你就可以運 行它了
運行結果應該沒有錯誤
否則就應該仔細檢查一下
真正的嵌入式Linux系統到這裡基於軟盤的Linux盤已經做好了
剩下的工作就是測 試這張盤的正確性
如果有問題還得從頭再來
現在許多Linux的發行套件中都有廠 家做好的啟動盤
它們的制做原理和以上介紹的大同小異
但是它們常常使用許多 不同的技巧
因為它們要面對更多的硬件和各種可能發生的情況
真正的基於IA應用的嵌入式Linux還必須加入GUI(圖形用戶界面)和設計精簡的應用 程序
如網絡浏覽器等
GUI方面開放源代碼的
國外有Microwindows(可訪問 )
國內有miniGUI(可訪問)
它們的源代碼 都可以在網上找到
浏覽器方面用得較廣的是ViewML()
它也是開 放源代碼的
結合以上一些工具
再加上對硬件驅動程序的開發
就可以形成一套 嵌入式的Linux操作系統
From:http://tw.wingwit.com/Article/program/Oracle/201311/18410.html
