作者张宏伟欧阳平平
嵌入式Linux由一个几百KB的kernel（内核）和一些根据需要进行定制的系统模块组 成由于Linux是开放源代码的操作系统因此其在嵌入式领域有其不可替代的成 本和高度灵活性等优势
将Linux系统裁减到就像DOS一样只要一张软盘就能启动是制作嵌入式Linux的基 础网络上有许多实现方法的介绍但是在实践过程中都或多或少存在着一些问题 或不方便之处我们结合自己在这方面的实践经验详细介绍基于软盘的Linux系统 制作过程
三个基本元素一个嵌入式Linux系统只需要下面三个基本元素引导程序Linux微 内核（由内存管理进程管理和事务处理构成）和初始化进程如果要让它有更多 的功能且保持小型化还可以加上文件系统TCP/IP网络支持GUI(图形用户界面) 和设计精简的应用程序并将其放在ROMRAMFLASH或Disk On Chip中启动由于 嵌入式Linux操作系统的高度灵活性开发者可以很容易地对它进行定制或作适当开 发来满足实际应用需要
将Linux 的系统裁减到只要一张软盘就能启动不但是制作嵌入式Linux的基础而 且自己也有广泛的应用前景这些应用包括简单路由器管理三层交换机管 理floppyboot防火墙管理等国外有专门的组织致力于这方面的工作如 LOAF(Linux on a floopy)等组织
选择内核创建一个启动盘首先必须创建系统内核由于软盘容量有限因此常采用 对内核进行手工配置去掉不必要的模块的方法来裁减内核
要想裁减内核体积创建它时就得把不必要的功能去掉如去掉对网络的支持和对 不必要设备的支持但是一定要记住保留内核对RAMDISK和ext的支持否则启动盘 将不能工作其过程如下
）以root超级用户登录进入目录/usr/src/linux
）执行#make menuconfig来对内核模块进行配置（也可以在X Window中运行make xconfig）
）依次执行#make dep 和#make bzImage (如果内核不大则执行#make zImage)执 行该命令后将在/usr/src/linux/arch/i/boot目录下生成内核文件bzImage(或 zImage)若配置中加入了模块的支持(选项为M)还需要执行#make modules和 #make modules_install
）用命令#cp usr/src/linux/arch/i/ boot/bzImage /boot拷贝新内核到/boot 目录修改文件/etc/nf加入
image = /boot/bzImagelabel = newroot =/dev/hdxx(你自己的启动硬盘分 区)readonly执行命令#lilo载入新内核#reboot重启系统在出现lilo:时键 入new若系统正常引导则执行下一步若不行则用老内核引导后到步骤）重 新配置编译内核
）插入软盘执行
#dd bs=k if=/usr/src/linux/arch/i/ boot/bzImage of=/dev/fd这样将内核 拷贝到软盘上
）用命令#ls s 将在/usr/src/linux/ arch/i/boot/bzImage 得到内核的大小 (假定为）将这个大小记录下来以备后用
这样就制作了包含裁减内核的可供启动的Linux启动软盘但是由于没有root文件系 统使用这张软盘启动系统后系统会显示VFS: cannot open root device x:x和kernel panic: VFS: unalbe to boot root fs on x:x的错误
root文件系统一个root文件系统必须包括支持完整Linux系统的全部东西因此它 至少应包括基本文件系统结构至少含有目录/dev/proc/bin/etc/ lib/usr/tmp 最基本的应用程序如shlscpmv等最低限度的配置文 件如rcinittabfstab等设备/dev/hd*/dev/ tty*/dev/fd基本程 序运行所需的函数库
由于以上所需文件远超过M因此我们通常的做法是在准备好内容后将其压缩到 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控制系统启动如果你使用LILO控制启动先检查一下LILO的配置文件 /etc/nf中定义的RAMDISK的大小
RAMDISK_SIZE = nnn创建root文件系统回到根目录或用户的缺省目录用#mkdir flop建立工作目录flop在这个目录下用mkdir建立以下一些目录/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
其中/proc/mnt和/usr在此情况下都是空的只需要用mkdir创建它们即可其余 的目录应根据需要分别创建下面对它们一个一个地详细叙述
/dev这个目录中含有系统不可缺少的设备文件你可以把现有系统中/dev的文件 拷贝过来然后删除不必要的文件不过一定要保留 consolekmemmemnullramtty*等文件其余的都可以根据需要删除/ etc这个目录中含有一些必不可少的系统配置文件一般可以包含rcd/* (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)passwd (用户名和目录)group(用户组)shadow(用户加密密码)如果不使用init作为登 录进程而将init链接到/bin/bash则/etc目录下可以不含有任何文件/bin和/ sbin该目录中包含有必不可少的应用程序如 lsmvcatcpgetty(mingettty)也可以根据自己的需要选择不过一定要记 住包括以下程序initgettyloginmountbash/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在/lib目录下还必须有函数库装载器这 个装载器或是ldso (对 aout 库) 或是 ldlinuxso (对 ELF 库)模块如果有 一个模块化的内核你还得必须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
打包）建立loop设备的临时挂接点和一个大小为兆(大小可以调节)的临时文 件并将其清零
#mkdir /mnt/loop >/dev/null#dd if=/dev/zero of=/tmp/loop_tmp bs=k count= >/dev/null）将loop设备与临时文件联系起来
#losetup /dev/loop /tmp/loop_tmp）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extext性能更好
#mkefs m /dev/loop >/dev/null#mkefs将会自动判断设备容量的大小并相 应地配置自身m 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 /dev/loop /mnt/loop t ext）将制作好的root文件系统拷贝到所挂的 节点上卸下挂接点删除建立的挂接点再取消loop设备与临时挂接点的联系
#cp a /tree/* /mnt/loop#umount /mnt/loop#rmdir /mnt/loop >/dev/ null#losetup d /dev/loop）压缩文件系统后就拥有了一个压缩的root文件系 统删除建立的临时文件
#dd if=/tmp/loop_tmp | gzip > rootfsgz#rm f /tmp/loop_tmp）检查压缩 后的root文件系统的大小如果大了还得去掉一些东西
#ls s /zImage|cut f d整合有了root文件系统和内核之后最后的工作就是 把它们整合在一起
先检查总文件的大小包括已经制作的内核和打包的root文件系统如果超出 M就得考虑重新创建root文件系统所需的所有文件都准备就绪你就可以运 行它了运行结果应该没有错误否则就应该仔细检查一下
真正的嵌入式Linux系统到这里基于软盘的Linux盘已经做好了剩下的工作就是测 试这张盘的正确性如果有问题还得从头再来现在许多Linux的发行套件中都有厂 家做好的启动盘它们的制做原理和以上介绍的大同小异但是它们常常使用许多 不同的技巧因为它们要面对更多的硬件和各种可能发生的情况
真正的基于IA应用的嵌入式Linux还必须加入GUI(图形用户界面)和设计精简的应用 程序如网络浏览器等GUI方面开放源代码的国外有Microwindows(可访问 )国内有miniGUI(可访问)它们的源代码 都可以在网上找到浏览器方面用得较广的是ViewML()它也是开 放源代码的结合以上一些工具再加上对硬件驱动程序的开发就可以形成一套 嵌入式的Linux操作系统
