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一、Linux啟動(dòng)鏡像文件簡(jiǎn)介
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Linux始終是眾多程序員、工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家們最喜歡的操作系統(tǒng)之一。它可以適用于各種系統(tǒng)架構(gòu)，如x86, x64, ARM等，并且允許用戶根據(jù)自己的需求和偏好對(duì)其進(jìn)行修改和擴(kuò)展。由于其靈活性和可定制性，Linux也成為了很多企業(yè)和組織的首選操作系統(tǒng)。
在使用Linux操作系統(tǒng)時(shí)，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一些特殊的文件，例如啟動(dòng)鏡像文件。這是一種允許用戶在啟動(dòng)時(shí)即可配置和啟動(dòng)系統(tǒng)的文件，用戶可以用它來(lái)快速安裝和配置系統(tǒng)。
啟動(dòng)鏡像文件通常包含Linux kernel和根文件系統(tǒng)，以便操作系統(tǒng)可以正常工作。其中，Linux kernel是操作系統(tǒng)的核心組件，支持各種設(shè)備和管理系統(tǒng)資源。根文件系統(tǒng)，則是操作系統(tǒng)中包含的所有文件和目錄的。這些文件和目錄包括程序、配置文件、庫(kù)文件等等，它們是系統(tǒng)正常運(yùn)行所需的基本組成部分。
在Linux啟動(dòng)鏡像文件中，內(nèi)核和根文件系統(tǒng)會(huì)壓縮為一個(gè)文件，通常是一個(gè)稱為zImage或vmlinux的文件。此外，還需要一個(gè)BootLoader，如GRUB或Lilo，用于啟動(dòng)Linux鏡像文件并加載內(nèi)核和根文件系統(tǒng)。
二、制作Linux啟動(dòng)鏡像文件的方法
1.準(zhǔn)備文件和工具
在開(kāi)始制作Linux啟動(dòng)鏡像文件之前，您需要準(zhǔn)備以下文件和工具：
a. Linux內(nèi)核：您可以從官方網(wǎng)站下載Linux內(nèi)核源代碼，也可以使用包管理器安裝預(yù)編譯內(nèi)核。
b. 根文件系統(tǒng)：這是Linux操作系統(tǒng)中所有文件和目錄的。您可以從官方網(wǎng)站下載預(yù)制的根文件系統(tǒng)，如Debian、Ubuntu、CentOS等的發(fā)行版。
c. BootLoader：GRUB或Lilo是啟動(dòng)Linux鏡像文件的最常用的兩種BootLoader。您需要下載它們的源代碼或二進(jìn)制文件。
d. 編譯工具鏈：用于編譯內(nèi)核、根文件系統(tǒng)和BootLoader的工具鏈通常包括gcc、make、binutils和glibc。
e. 調(diào)試和調(diào)優(yōu)工具：在制作Linux啟動(dòng)鏡像時(shí)，您可能需要使用gdb、strace、perf和systemtap等工具來(lái)調(diào)試和調(diào)優(yōu)內(nèi)核和應(yīng)用程序。
2.配置內(nèi)核
在配置內(nèi)核之前，請(qǐng)確保您已經(jīng)安裝了所需的編譯工具鏈。然后，輸入以下命令，下載內(nèi)核源代碼：
$ git clone https://github.com/torvalds/linux.git
之后，輸入以下命令，進(jìn)入內(nèi)核源代碼目錄：
$ cd linux
接下來(lái)，輸入以下命令，進(jìn)行內(nèi)核配置：
$ make menuconfig
這個(gè)命令會(huì)啟動(dòng)一個(gè)文本模式下的菜單，讓您選擇內(nèi)核中包括哪些功能。在菜單中，您需要配置內(nèi)核的基本選項(xiàng)，如處理器架構(gòu)、內(nèi)存管理、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等。如果您不確定應(yīng)該如何選擇，請(qǐng)閱讀內(nèi)核源代碼的Documentation目錄下的文檔。
3.編譯內(nèi)核
在內(nèi)核配置完成之后，您需要通過(guò)如下命令進(jìn)行內(nèi)核編譯：
$ make
此命令將會(huì)把內(nèi)核源代碼編譯成一個(gè)可執(zhí)行的內(nèi)核文件。
此外，您可能還需要編譯內(nèi)核模塊，以便Linux可自動(dòng)加載和卸載它們。在Linux中，內(nèi)核模塊是一種動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，用于實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和文件系統(tǒng)接口。要編譯內(nèi)核模塊，請(qǐng)輸入以下命令：
$ make modules
在編譯完畢后，執(zhí)行下列命令進(jìn)行安裝：
$ make modules_install
默認(rèn)情況下，編譯產(chǎn)生的文件都會(huì)保存在Linux源代碼目錄下的arch/x86/boot/目錄中。這個(gè)目錄中最重要的文件是zImage，即Linux啟動(dòng)鏡像文件。
4.制作根文件系統(tǒng)
制作根文件系統(tǒng)的方法層次較多，這里不再細(xì)節(jié)講解?？傮w而言，可以使用debootstrap或yum等工具來(lái)制作相應(yīng)的發(fā)行版鏡像。制作好鏡像后，可以使用chroot工具來(lái)調(diào)用根文件系統(tǒng)，檢查和測(cè)試系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。
5.配置和安裝BootLoader
在Linux啟動(dòng)鏡像文件中，BootLoader是啟動(dòng)內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。GRUB和Lilo是最常用的兩種BootLoader。您可以從官方網(wǎng)站下載二進(jìn)制文件或源代碼，進(jìn)行編譯和安裝。
要配置GRUB，在Linux中運(yùn)行以下命令：
$ grub-install –target=i386-pc /dev/sda
要配置Lilo，在Linux中運(yùn)行以下命令：
$ lilo
此命令將會(huì)安裝Lilo到硬盤(pán)的MBR區(qū)域，使其成為系統(tǒng)默認(rèn)的BootLoader。
6.制作啟動(dòng)鏡像文件
制作啟動(dòng)鏡像文件前，我們需要把內(nèi)核和根文件系統(tǒng)打包成一個(gè)映像文件。在Linux中，mkinitrd和mkimage是用于制作啟動(dòng)鏡像文件的最常用工具。
通過(guò)下列命令，可以制作出一個(gè)包含內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的啟動(dòng)鏡像文件：
$ mkimage -A arm -O linux -T kernel -C none -a ${kernel_addr_r} -e ${kernel_entry} -d ${bootdir}/vmlinux.uImage ${bootdir}/uImage
7.驗(yàn)證啟動(dòng)鏡像文件
在制作好Linux啟動(dòng)鏡像文件后，請(qǐng)使用qemu等工具進(jìn)行測(cè)試。按照以下步驟進(jìn)行操作：
a. 安裝QEMU。在Linux中，您可以使用包管理器安裝它。例如，在Ubuntu系統(tǒng)中，您可以使用以下命令安裝QEMU：
$ sudo apt-get install qemu
b. 運(yùn)行QEMU，并將啟動(dòng)鏡像文件掛載到虛擬機(jī)上。例如，在Linux中，運(yùn)行以下命令啟動(dòng)QEMU虛擬機(jī)：
$ qemu-system-x86_64 -hda ${ROOTFS} -kernel ${KERNEL_FILE} -append “root=/dev/sda1 console=ttyS0”
c. 檢查您的Linux操作系統(tǒng)是否已經(jīng)正確啟動(dòng)。
在本文中，我們介紹了Linux啟動(dòng)鏡像文件的基本概念和制作方法，希望該文章能夠幫助Linux開(kāi)發(fā)人員更好地理解和掌握這個(gè)重要工具。在制作Linux啟動(dòng)鏡像文件時(shí)，請(qǐng)確保您認(rèn)真閱讀相關(guān)文檔，并正確配置內(nèi)核、根文件系統(tǒng)和BootLoader。為了驗(yàn)證您的鏡像文件是否正常，建議您使用qemu等仿真工具進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，您將能夠更好地熟練掌握Linux操作系統(tǒng)，并在日常工作中更高效地運(yùn)用它。
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- 如何使用grub2引導(dǎo)工具制作一個(gè)可以安裝多個(gè)不同版本的Linux系統(tǒng)ISO系統(tǒng)鏡像文件啟動(dòng)U盤(pán)
如何使用grub2引導(dǎo)工具制作一個(gè)可以安裝多個(gè)不同版本的Linux系統(tǒng)ISO系統(tǒng)鏡像文件啟動(dòng)U盤(pán)
U盤(pán)引導(dǎo)多個(gè)linux鏡像安裝,同時(shí)支持BIOS和UEFI模式
準(zhǔn)備開(kāi)整
基本步驟
步驟一: 格式化U盤(pán)
注意點(diǎn): bios_grub標(biāo)記的分區(qū)
步驟二: 安裝grub到U盤(pán)
步驟三: 添加grub菜單
參考文獻(xiàn)
前言: 生命不息，折騰不止。在折騰中進(jìn)陵緩步，在踩坑中成長(zhǎng)。
準(zhǔn)備開(kāi)整
U盤(pán)一枚(4G容量以上，備份好數(shù)據(jù)，一會(huì)可能要重新格式化)
可用的任意操作系統(tǒng),64位(32位就不要折騰UEFI了)
UEFI 與 ESP 預(yù)備知識(shí)，限于篇幅就不詳細(xì)介紹了，自己看文檔原理
USB啟動(dòng)的原理就不多做講解了，有興趣的話找找相關(guān)的文檔，介紹很山滑多，也很詳細(xì)，跟硬盤(pán)引導(dǎo)過(guò)程差不多。注意的是BIOS+MBR模式和UEFI+GPT模式是不同的。
基本步驟
先說(shuō)一下我的環(huán)境，金士頓16G U盤(pán)一個(gè)，操作系統(tǒng)是Deepin 2023.3 64bit，基于Ubuntu 14.04，其他類(lèi)似的系統(tǒng)可以類(lèi)比。Linux系統(tǒng)本來(lái)就使用grub引導(dǎo)(不要在CentOS/RHEL 6及以下版本折騰了，那個(gè)是Grub Legacy，已經(jīng)不維護(hù)了)，折騰起來(lái)要比其他操作系統(tǒng)方便的多，軟件倉(cāng)庫(kù)就有g(shù)rub相關(guān)的軟件包，也不需要單獨(dú)安裝太多東西。Windows下可以用 grub2win ，原理是一樣的。
步驟一: 格式化U盤(pán)
想要支持UEFI引導(dǎo)，GPT是不可少了，而且GPT是兼容MBR了。所以之一步需要先將U盤(pán)格式化為GPT分區(qū)，這樣efi文件可以和MBR共存，實(shí)現(xiàn)UEFI和BIOS雙支持。
如果U盤(pán)已經(jīng)是
Linux下支持GPT分區(qū)的工具: parted, gdisk。大致的步驟就是使用gdisk(命令和操作方式幾乎和fdisk完全一樣，只是支持GPT),或parted對(duì)U盤(pán)重新分區(qū)，然后標(biāo)記ESP。如果用gdisk，只要給分區(qū)標(biāo)記EF00編號(hào)即可，如果用parted，給分區(qū)boot標(biāo)記即可。命令行就不演示了，很簡(jiǎn)單，我這逗汪臘邊截圖使用圖形化工具gparted分區(qū)，同樣結(jié)果也是GPT分區(qū)。
圖形化的gparted操作也很簡(jiǎn)單，建立GPT分區(qū)表，分區(qū)，格式化為FAT32( 注: 盡管ESP支持多種分區(qū)，但是為了通用性與兼容性還是建議FAT32 )，標(biāo)記分區(qū)為boot
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