Linux系统裁剪和定制（kernel+busybox+dropbear+nginx）

1 参考网页

1.1 https://www.cnblogs.com/sysk/p/4983638.html

1.2 https://blog.csdn.net/kingolie/article/details/53428541

1.3 http://mgalgs.github.io/2015/05/16/how-to-build-a-custom-linux-kernel-for-qemu-2015-edition.html

1.4 https://github.com/ir193/tiny_linux/blob/master/NOTE.md

 

[注]参考1.1中步骤，会碰到很多bug，一路走来快放弃了。（VMware Workstation）

   参考1.2中步骤，能完成系统裁剪，但系统中没有什么有意义的功能。（VMware Workstation）

   参考1.3和1.4，可完成qemu模拟器下的系统裁剪。

   本文踩坑之后，完成的系统磁盘文件大小不到80MB，可支持nginx和ssh。（运行环境是Vmware Workstation14 Pro）

操作系统运行情况：

SSH客户端访问：

HTTP浏览器访问页面：

2 资源下载

2.1 操作系统内核kernel：linux-3.12.26

https://download.csdn.net/download/shenlongqing/12387854

2.2 busybox：busybox-1.22.1

https://download.csdn.net/download/shenlongqing/12387864

2.3 dropbear：dropbear-2014.65

https://download.csdn.net/download/shenlongqing/12387847

2.4 nginx：nginx-1.4.5

https://download.csdn.net/download/shenlongqing/12387856

3 工具准备

3.1 VMware Workstation

产品：VMware Workstation 14 Pro

版本：14.1.3 build-9474260

 

3.2 MobaXterm

产品：免费的SSH客户端工具

版本：Personal Edition v11.1 Build 3860

3.3 CenterOS 6.5 64位

版本号：Linux hostname.localhost 2.6.32-431.el6.x86_64 #1 SMP Fri Nov 22 03:15:09 UTC 2013 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

4 移植步骤

[注]启动流程参考：

linux系统启动流程

POST-->BIOS(BOOT Sequence)-->MBR(bootloader，446个字节)-->kernel-->initrd（initramfs）-->(ROORFS)/sbin/init(/etc/inittab)

以上linux启动流程只是针对于centos6系列基于upstart流程的2.6内核，centos7使用了stytemd和此稍有不同。

可参考网页：https://www.cnblogs.com/sysk/p/4778976.html

4.1 在VMware Workstation中安装CenterOS6.5 64位

 

版本号：Linux hostname.localhost 2.6.32-431.el6.x86_64 #1 SMP Fri Nov 22 03:15:09 UTC 2013 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

4.2 准备硬盘

为虚拟机准备一块1G容量（大小也可自定）硬盘，并为硬盘分区。磁盘文件：C:\VirtualMachines\CentOS64\CentOS64_Portable.vmdk （路径和名字可自定）

（1）为硬盘分区，在我的虚拟机中新加的硬盘为/dev/sdb，将此硬盘分区，其中/dev/sdb1=50M， 剩余的容量全部给 /dev/sdb2，分区操作命令：

echo -e "n \n p \n 1 \n \n +50M \n n \n p \n 2 \n \n \n w \n" | fdisk /dev/sdb

（2）将分区格式化，格式化操作命令：

mke2fs -t ext2 /dev/sdb1

mke2fs -t ext2 /dev/sdb2

（3）挂载磁盘并安装grub引导程序：

mkdir /mnt/boot

mount /dev/sdb1 /mnt/boot

grub-install --root-directory=/mnt /dev/sdb

执行结果如下：

Probing devices to guess BIOS drives. This may take a long time.

Installation finished. No error reported.

This is the contents of the device map /mnt/boot/grub/device.map.

Check if this is correct or not. If any of the lines is incorrect,

fix it and re-run the script `grub-install'.

(fd0) /dev/fd0

(hd0) /dev/sda

(hd1) /dev/sdb

4.3 编译内核，添加到硬盘中

（1）安装必要的工具和依赖包：

yum install ncurses-devel

[注]必要的工具：perl、bc、gcc

若有必要：

yum groupinstall "Development Libraries" " Development Tools"

（2）下载并解压源码包，操作命令：

cp linux-3.12.26.tar.xz /usr/src

xz -d linux-3.12.26.tar.xz

tar -xvf linux-3.12.26.tar

ln -sv /usr/src/linux-3.12.26/ /usr/src/linux

make allnoconfig

make menuconfig

（3）进行内核编译配置：

I）首页：

II）进入 General setup  选项

III）返回首页，进入Processor type and features

IV）进入 Processor family (Generic-x86-64) 选择 cpu 类型 默认即可

V）返回首页，进入 Bus options (PCI etc.)

VI）返回首页，返回首界面进入  Executable file formats / Emulations

VII）返回首页，进入Networking support--->Networking options

VIII）返回首页，进入  Device Drivers  --->Generic Driver Options

IX）返回上级页面

X）进入SCSI device support

XI）进入SCSI low-level dirvers --->

XII）返回上级页面，进入 Network device support--->   Ethernet driver support (NEW)

XIII）返回到 Network device support 页面，选择 Input device support

XIV）返回上级添加 usb 支持  USB support

XV）返回首页 File systems

XVI）退出保存配置

（4）编译并存入硬盘，操作命令：

make

make bzImage

cp ./arch/x86/boot/bzImage /mnt/boot

4.4 添加 rootfs 及二进制程序（由 busybox 提供）

（1）下载解压源码包，操作命令：

tar -xf busybox-1.22.1.tar.bz2 -C /usr/src/

cd /usr/src/busybox-1.22.1/

make menuconfig

（2）进行busybox编译配置：

进入 Busybox Settings ---->Build Options

此处需要选择 ：

Busybox Settings --> Build Options -->  Build BusyBox as a static binary (no shared libs)

（3）安装glibc静态支持，操作命令：

yum install glibc-static

（4）编译并存入硬盘，操作命令：

make

make install

mount /dev/sdb2 /mnt/sysroot/

cp -a ./_install/*  /mnt/sysroot/

mkdir -pv /mnt/sysroot/{etc,boot,root,mnt,media,proc,sys,dev,home,lib,lib64,var,tmp}

[注] 由于 busybox 启动时默认的 init 程序为 /etc/init.d/rcS

mkdir -pv /mnt/sysroot/etc/init.d

vim /mnt/sysroot/etc/init.d/rcS

输入如下内容并保存：

#!/bin/sh

mount -n -t ext2 -o remount,rw /dev/sda2 /

mount -n -t ext2 /dev/sda1 /boot

mount -n -t tmpfs none /dev

mount -n -t proc proc  /proc

mount -n -t sysfs sysfs /sys

mkdir /dev/pts/

mount -n -t devpts devpts /dev/pts

[ -r /etc/sysconfig/network ]&&source /etc/sysconfig/network

if [ ! -z $HOSTNAME ];then

         /bin/hostname $HOSTNAME

else

         /bin/hostname localhost

fi

 

# 设置网卡IP地址

#ifconfig eth0 192.168.147.22 netmask 255.255.255.0 up

#ifconfig lo 127.0.0.0 netmask 255.0.0.0

 

#sleep 3

# 启动ssh服务

#/usr/local/sbin/dropbear -E &

# 启动nginx服务

#/usr/local/nginx/sbin/nginx &

chmod +x /mnt/sysroot/etc/init.d/rcS

vim /mnt/sysroot/etc/profile

输入如下内容并保存：

export PS1="[\[email protected]\h \w]\$"

mkdir -pv /mnt/sysroot/etc/sysconfig

vim /mnt/sysroot/etc/sysconfig/network

输入如下内容并保存：

HOSTNAME=www.autolinux.com

4.5 编辑grub配置文件

vim /mnt/boot/grub/grub.conf

输入如下内容并保存：

default=0

timeout=5

title auto-busy-box-1.0

root(hd0,0)

kernel /bzImage ro root=/dev/sda2

4.6 测试是否能够正常启动

新建虚拟机，设置硬盘为4.2步配置的磁盘文件C:\VirtualMachines\CentOS64\CentOS64_Portable.vmdk （路径和名字按实际配置）：

上电后显示grub界面：

进入auto-busy-box-1.0系统，参考界面如下：

4.7 进一步，使其能够以用户名和密码登录

（1）关闭4.6步测试时打开的虚拟机

（2）回到4.1步创建的虚拟机，打开虚拟机，登录进入CenterOS6.5 64位系统

（3）设置登录终端，操作命令：

mount /dev/sdb2 /mnt/sysroot

vim /mnt/sysroot/etc/inittab

输入如下内容并保存：

::sysinit:/etc/init.d/rcS

tty1::respawn:/sbin/getty 19200 tty1

tty2::respawn:/sbin/getty 19200 tty2

（4）设置登录用户名和密码，此处直接复制CenterOS6.5 64位系统中所有用户和密码，操作命令：

cp -p /etc/passwd /mnt/sysroot/etc/

cp -p /etc/shadow /mnt/sysroot/etc/

cp -p /etc/group /mnt/sysroot/etc/

cp -p /etc/gshadow /mnt/sysroot/etc/

（5）编辑 /mnt/sysroot/etc/passwd  将登录 shell 改为 /bin/sh

（6）测试是否成功

4.8 增加SSH远程连接功能

（1）下载解压dropbear源码包，操作命令：

mount /dev/sdb2 /mnt/sysroot

cd /usr/src

tar –zxvf dropbear_2014.65.tar.gz

（2）编译安装 dropbear （ ssh ），操作命令：

cd dropbear-2014.65

./configure

make PROGRAMS="dropbear dbclient dropbearkey dropbearconvert scp"

make install

[注] 默认安装在 /usr/local/{bin,sbin｝

I）将此应用移植到目标系统，移植脚本如下，port.sh

#!/bin/bash

#

MntDIR1="/mnt/boot"

 MntDIR2="/mnt/sysroot"

 PORAPP ()

 {

   read -p "Plz input the app: " APPLI

   until [ "$APPLI" == quit ];do

         while true;do

             if  which --skip-alias $APPLI ;then

                 WHERE=$(which --skip-alias $APPLI)

                 DIRAPP=$(dirname $WHERE)

                 [ -d ${MntDIR2}${DIRAPP} ]||mkdir -p ${MntDIR2}${DIRAPP}

                 [ -e ${MntDIR2}${WHERE} ]||cp $WHERE ${MntDIR2}${DIRAPP}

                 LIBS=$(ldd $WHERE|grep -oE "(/[[:alnum:]]*/[^[:space:]]*[[:space:]])")

                 for i in $LIBS;do

                     DIRLIB=$(dirname $i)

                     [ -d ${MntDIR2}$DIRLIB ]||mkdir -p ${MntDIR2}$DIRLIB

                     cp $i ${MntDIR2}$i

                 done

                read -p "Do you want to another app? or quit: " APPLI

                continue 2

             else

                 read -p "Input is not app!! Plz input again or quit: " APPLI

                 continue 2

             fi

           done

  done

 }

 ##################MAIN##################

 MAIN ()

 {

 PORAPP

 }

 MAIN

运行脚本：bash port.sh

Plz input the app: /usr/local/bin/dbclient        

/usr/local/bin/dbclient

Do you want to another app? or quit: /usr/local/bin/dropbearkey

/usr/local/bin/dropbearkey

Do you want to another app? or quit: /usr/local/bin/dropbearconvert

/usr/local/bin/dropbearconvert

Do you want to another app? or quit: /usr/local/sbin/dropbear

/usr/local/sbin/dropbear

Do you want to another app? or quit: quit

II）查看移植结果，操作命令：

ls /mnt/sysroot/usr/local/{bin,sbin}

/mnt/sysroot/usr/local/bin:

dbclient  dropbearconvert  dropbearkey

 

/mnt/sysroot/usr/local/sbin:

dropbear

 

ls /mnt/sysroot/lib64/

ld-linux-x86-64.so.2  libcrypt.so.1  libc.so.6  libdl.so.2  libfreebl3.so  libutil.so.1  libz.so.1

 

III）创建主机**，操作命令：

mkdir /mnt/sysroot/etc/dropbear

dropbearkey-t dss -f /mnt/sysroot/etc/dropbear/dropbear_dss_host_key

dropbearkey -t rsa -f /mnt/sysroot/etc/dropbear/dropbear_rsa_host_key

 

（3）增加 libnss 库文件，操作命令：

find /lib64/libnss* -exec cp {} /mnt/sysroot/lib64/ \;

find /usr/lib64/libnss* -exec cp {} /mnt/sysroot/usr/lib64/ \;

（4）增加/etc/nsswitch.conf文件

vim /mnt/sysroot/etc/nsswitch.conf

输入如下内容并保存：

passwd:     files

shadow:     files

group:      files

（5）启用网络功能，操作命令：

vim /mnt/sysroot/etc/init.d/rcS 

增加如下内容并保存：

ifconfig eth0 192.168.253.22 netmask 255.255.255.0 up

ifconfig lo 127.0.0.0 netmask 255.0.0.0

[注]IP地址根据虚拟机中地址修改，确保客户机和宿主机位于同一网段，可正常通信。

（6）测试是否成功

进入auto-busy-box-1.0系统，登录。

输入命令：

/usr/local/sbin/dropbear -E

4.9 增加nginx服务

（1）下载解压源码包，操作命令：

mount /dev/sdb2 /mnt/sysroot

cd /usr/src

tar –zxvf nginx-1.4.5.tar.gz

（2）编译安装，操作命令：

cd nginx-1.4.5

./confgiure --prefix=/usr/local/nginx --without-http_rewrite_module

make

make install

（3）运行4.8中第二步的移植脚本

输入

/usr/local/nginx/sbin/nginx

[注]将nginx及其依赖库文件全部拷贝出来

cp -a -r /usr/local/nginx/* /mnt/sysroot/usr/local/nginx/

[注]将nginx运行相关配置文件、临时文件和临时目录全部拷贝出来

（4）测试是否成功

进入auto-busy-box-1.0系统。

客户端测试结果：