高手在民間!最新內核的Linux在軟盤上成功運行了

用軟盤啟動Linux系統曾經很“家常便飯”,當然那都是90-00年代的事了,

有年紀(bushi)的同學可能熟悉,

但現在,即使你還有一張能用的3.5英寸軟盤,可1.44MB的容量遠遠裝不下一個現代linux內核,更不用說還得加上所有支持軟體了。

但奇人有招,波蘭一位游戲開發小哥只用一張軟盤就把現代Linux操作系統嵌進去了!

盤上還有幾百KiB的剩余空間!而且用的都是最新“組件”,包括今年5.16號才發布的5.13.0-rc2版本的Linux內核,

一張軟盤裝下現代Linux系統

小哥把這個系統命名為Floppinux,在它的官網上帶大家走了整個過程,包括從下拉(pull down)、編譯源代碼到創建最終的磁盤映像的所有命令。

而之所以做這么一件事情,是因為小哥覺得自己用了好多年Linux,也用過很多Live-CD(能夠在不安裝到硬碟的前提下,體驗Linux操作系統的東西),

但他對其背后的基本原理知之甚少,所以決定動手研究一下。

小哥的第一個目標是運行Nomad Diskmag程式。

Diskmag這個遠古東西不知道有人了解嗎?

它的全稱叫disk magazine,也就是磁盤雜志,是一種在上世紀80-90年代,以軟盤形式發行的電子雜志,90年代后就被在線出版物所取代了,

小哥已經用bash腳本搞定了前端界面,就差封面、目錄和cat每個文件的正文了,

為了運行他寫的腳本,需要一個可用的Linux 發行版,也就是一個可以在軟盤上運行的系統。

動手!

因為在64位系統上編譯32位代碼有點棘手,為了更簡單,小哥用他的32位CPU的舊筆記本來做這一切,

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

下面就是把現代Linux操作系統裝進一張1.44MB軟盤的大概過程:

1、創建并進入你想要保存文件的目錄

2、配置和構建定制內核

使用最新Linux內核(版本5.13.0-rc2):

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

進行最小配置:make tinyconfig

添加額外配置:make menuconfig

從菜單中選擇以下選項:

將設置保存并退出,等待編譯完成,最后內核將在arch/x86/boot/bzImage中構建,把它移到主目錄,

3、 添加工具

如果沒有工具,內核只會啟動,無法執行任何操作,小哥使用BusyBox(最流行的輕量級工具之一),下載并解壓:

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

進入目錄,進行啟動配置:make allnoconfig

然后選擇你想要的工具:make menuconfig

每個菜單項都顯示各工具需占用多少KB,合理選擇哦。

小哥的選擇:

保存配置并退出,編譯完成后_install目錄下會創建一個包含所有文件的文件系統,把它移到主目錄,

4、添加目錄結構

有了內核和基本工具,仍然需要一些額外的目錄結構:

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

接下來創建幾個配置文件,啟動后顯示歡迎消息:

cat >> welcome << EOF

Some welcome text…

EOF

然后配置處理啟動、退出和重啟的Inittab文件&實際的初始化腳本,并使初始化腳本可執行,并將所有文件的所有者設置為root,(限于篇幅命令已省略,具體可查看文末鏈接[1])

最后,將此目錄壓縮為一個文件,

可通過從主目錄運行QEMU(在GNU/Linux 平臺上廣泛使用的模擬處理器)對以上所有內容進行測試。

5、下面就是把這一切放進軟盤了

創建指向內核和文件系統的Syslinux引導文件(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

創建空軟盤映像:

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

mkdosfs floppinux.img

syslinux –install floppinux.img

Mount it !并將syslinux、內核和文件系統復制到軟盤映像:

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!

現在你就有了自己的發行版映像floppinux.img,你可以燒錄到軟盤,然后在真正的硬件上啟動它了!

啟動耗時1分多

小哥花了不到3分鐘燒錄成功,然后開始了首次啟動:點此視訊

成功!大概只花了1分多鐘。

啊,從屏幕上看了小哥似乎不年輕,頭發也禿得讓人落淚,

小哥(老哥)表示,在這種裸機的現代硬件上,唯一能阻止啟動速度的就是軟驅的實際速度,它們最大原始速度為125KB/s,實際上可能會更慢,

下面是軟盤占有空間總結,可以看到還剩272KiB。

網友熱議:“92年的時候我可是需要兩張5.25”的軟盤”

硬件開源項目網站 Hackaday對小哥的創造進行了報道,并點評道:

當然,為了將最新的Linux內核和BusyBox構建到大約1MB的空間,必須做出一些讓步,所以Floppinux肯定不是任何人所說的日常驅動程式,一旦系統啟動,除了編寫一些shell腳本之外,就沒有什么可做的了,

即使你沒有軟盤,也值得跟著他的教程,在QEMU中啟動映像,看看如何從零開始正式構建一個Linux系統,這事不僅可以用來吹牛,這樣一個最小安裝的所有組件如何組合在一起的知識,對學習嵌入式Linux設備也很有用。

而在Hacker News 論壇上很多人紛紛對小哥豎起大拇指,有人表示最令他驚訝的就是用的最新版的Linux內核和BusyBox,而且這對其他嵌入式系統也很有用,

有人說,92年的時候我可是需要兩張5.25英寸的軟盤來運行Linux!

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