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一张软盘装下现代Linux系统 波兰极客用一张软盘运行Linux系统
作者:发布时间:2021-07-06 16:26:37来源:快科技

  用软盘启动Linux系统曾经很“家常便饭”,当然那都是90-00年代的事了。

  有年纪(bushi)的同学可能熟悉。

  但现在,即使你还有一张能用的3.5英寸软盘,可1.44MB的容量远远装不下一个现代linux内核,更不用说还得加上所有支持软件了。

  但奇人有招,波兰一位游戏开发小哥只用一张软盘就把现代Linux操作系统嵌进去了!

  盘上还有几百KiB的剩余空间!而且用的都是最新“组件”,包括今年5.16号才发布的5.13.0-rc2版本的Linux内核。

  一张软盘装下现代Linux系统

  小哥把这个系统命名为Floppinux,在它的官网上带大家走了整个过程,包括从下拉(pull down)、编译源代码到创建最终的磁盘映像的所有命令。

  而之所以做这么一件事情,是因为小哥觉得自己用了好多年Linux,也用过很多Live-CD(能够在不安装到硬盘的前提下,体验Linux操作系统的东西)。

  但他对其背后的基本原理知之甚少,所以决定动手研究一下。

  小哥的第一个目标是运行Nomad Diskmag程序。

  Diskmag这个远古东西不知道有人了解吗?

  它的全称叫disk magazine,也就是磁盘杂志,是一种在上世纪80-90年代,以软盘形式发行的电子杂志。90年代后就被在线出版物所取代了。

  小哥已经用bash脚本搞定了前端界面,就差封面、目录和cat每个文件的正文了。

  为了运行他写的脚本,需要一个可用的Linux 发行版,也就是一个可以在软盘上运行的系统。

  动手!

  因为在64位系统上编译32位代码有点棘手。为了更简单,小哥用他的32位CPU的旧笔记本来做这一切。

  可以使用32位系统的VirtualBox,如果要用64位,添加命令“ARCH=x86”,例如:make ARCH=x86 tinyconfig。

  下面就是把现代Linux操作系统装进一张1.44MB软盘的大概过程:

  1、创建并进入你想要保存文件的目录

  2、配置和构建定制内核

  使用最新Linux内核(版本5.13.0-rc2):

  git clone --depth=1 https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git

  进行最小配置:make tinyconfig

  添加额外配置:make menuconfig

  从菜单中选择以下选项:

  将设置保存并退出,等待编译完成,最后内核将在arch/x86/boot/bzImage中构建,把它移到主目录。

  3、 添加工具

  如果没有工具,内核只会启动,无法执行任何操作。小哥使用BusyBox(最流行的轻量级工具之一),下载并解压:

  wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.33.1.tar.bz2

  进入目录,进行启动配置:make allnoconfig

  然后选择你想要的工具:make menuconfig

  每个菜单项都显示各工具需占用多少KB,合理选择哦。

  小哥的选择:

  保存配置并退出,编译完成后_install目录下会创建一个包含所有文件的文件系统,把它移到主目录。

  4、添加目录结构

  有了内核和基本工具,仍然需要一些额外的目录结构:

  cd ../filesystem

  mkdir -pv {dev,proc,etc/init.d,sys,tmp}

  sudo mknod dev/console c 5 1

  sudo mknod dev/null c 1 3

  接下来创建几个配置文件,启动后显示欢迎消息:

  cat >> welcome << EOF

  Some welcome text...

  EOF

  然后配置处理启动、退出和重启的Inittab文件&实际的初始化脚本,并使初始化脚本可执行,并将所有文件的所有者设置为root。(限于篇幅命令已省略,具体可查看文末链接[1])

  最后,将此目录压缩为一个文件。

  可通过从主目录运行QEMU(在GNU/Linux 平台上广泛使用的模拟处理器)对以上所有内容进行测试。

  5、下面就是把这一切放进软盘了

  创建指向内核和文件系统的Syslinux引导文件(boot file):

  cat >> syslinux.cfg << EOF

  DEFAULT linux

  LABEL linux

  SAY [ BOOTING FLOPPINUX VERSION 0.1.0 ]

  KERNEL bzImage

  APPEND initrd=rootfs.cpio.gz

  EOF

  chmod +x syslinux.cfg

  创建空软盘映像:

  dd if=/dev/zero of=floppinux.img bs=1k count=1440

  mkdosfs floppinux.img

  syslinux --install floppinux.img

  Mount it !并将syslinux、内核和文件系统复制到软盘映像:

  sudo mount -o loop floppinux.img /mnt

  sudo cp bzImage /mnt

  sudo cp rootfs.cpio.gz /mnt

  sudo cp syslinux.cfg /mnt

  sudo umount /mnt

  完成!

  现在你就有了自己的发行版映像floppinux.img,你可以烧录到软盘,然后在真正的硬件上启动它了!

  启动耗时1分多

  小哥花了不到3分钟烧录成功,然后开始了首次启动:点此视频

  成功!大概只花了1分多钟。

  啊,从屏幕上看了小哥似乎不年轻,头发也秃得让人落泪。

  小哥(老哥)表示,在这种裸机的现代硬件上,唯一能阻止启动速度的就是软驱的实际速度。它们最大原始速度为125KB/s。实际上可能会更慢。

  下面是软盘占有空间总结,可以看到还剩272KiB。

  网友热议:“92年的时候我可是需要两张5.25”的软盘”

  硬件开源项目网站 Hackaday对小哥的创造进行了报道,并点评道:

  当然,为了将最新的Linux内核和BusyBox构建到大约1MB的空间,必须做出一些让步,所以Floppinux肯定不是任何人所说的日常驱动程序。一旦系统启动,除了编写一些shell脚本之外,就没有什么可做的了。

  即使你没有软盘,也值得跟着他的教程,在QEMU中启动映像,看看如何从零开始正式构建一个Linux系统。这事不仅可以用来吹牛,这样一个最小安装的所有组件如何组合在一起的知识,对学习嵌入式Linux设备也很有用。

  而在Hacker News 论坛上很多人纷纷对小哥竖起大拇指,有人表示最令他惊讶的就是用的最新版的Linux内核和BusyBox。而且这对其他嵌入式系统也很有用。

  有人说,92年的时候我可是需要两张5.25英寸的软盘来运行Linux!

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