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一、Linux啟動鏡像文件簡介
創(chuàng)新互聯(lián)公司是一家專注網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)營銷策劃、小程序設(shè)計、電子商務(wù)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)推廣、移動互聯(lián)開發(fā)、研究、服務(wù)為一體的技術(shù)型公司。公司成立10余年以來，已經(jīng)為成百上千小攪拌車各業(yè)的企業(yè)公司提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)?，F(xiàn)在，服務(wù)的成百上千客戶與我們一路同行，見證我們的成長；未來，我們一起分享成功的喜悅。
Linux始終是眾多程序員、工程師和計算機科學(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其進行修改和擴展。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，我們需要創(chuàng)建一些特殊的文件，例如啟動鏡像文件。這是一種允許用戶在啟動時即可配置和啟動系統(tǒng)的文件，用戶可以用它來快速安裝和配置系統(tǒng)。
啟動鏡像文件通常包含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、庫文件等等，它們是系統(tǒng)正常運行所需的基本組成部分。
在Linux啟動鏡像文件中，內(nèi)核和根文件系統(tǒng)會壓縮為一個文件，通常是一個稱為zImage或vmlinux的文件。此外，還需要一個BootLoader，如GRUB或Lilo，用于啟動Linux鏡像文件并加載內(nèi)核和根文件系統(tǒng)。
二、制作Linux啟動鏡像文件的方法
1.準備文件和工具
在開始制作Linux啟動鏡像文件之前，您需要準備以下文件和工具：
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啟動鏡像時，您可能需要使用gdb、strace、perf和systemtap等工具來調(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，進入內(nèi)核源代碼目錄：
$ cd linux
接下來，輸入以下命令，進行內(nèi)核配置：
$ make menuconfig
這個命令會啟動一個文本模式下的菜單，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，如處理器架構(gòu)、內(nèi)存管理、設(shè)備驅(qū)動程序等。如果您不確定應(yīng)該如何選擇，請閱讀內(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，您需要通過如下命令進行內(nèi)核編譯：
$ make
此命令將會把內(nèi)核源代碼編譯成一個可執(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可自動加載和卸載它們。在Linux中，內(nèi)核模塊是一種動態(tài)鏈接庫，用于實現(xiàn)各種設(shè)備驅(qū)動程序和文件系統(tǒng)接口。要編譯內(nèi)核模塊，請輸入以下命令：
$ make modules
在編譯完畢后，執(zhí)行下列命令進行安裝：
$ make modules_install
默認情況下，編譯產(chǎn)生的文件都會保存在Linux源代碼目錄下的arch/x86/boot/目錄中。這個目錄中最重要的文件是zImage，即Linux啟動鏡像文件。
4.制作根文件系統(tǒng)
制作根文件系統(tǒng)的方法層次較多，這里不再細節(jié)講解。總體而言，可以使用debootstrap或yum等工具來制作相應(yīng)的發(fā)行版鏡像。制作好鏡像后，可以使用chroot工具來調(diào)用根文件系統(tǒng)，檢查和測試系統(tǒng)是否正常運行。
5.配置和安裝BootLoader
在Linux啟動鏡像文件中，BootLoader是啟動內(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)站下載二進制文件或源代碼，進行編譯和安裝。
要配置GRUB，在Linux中運行以下命令：
$ grub-install –target=i386-pc /dev/sda
要配置Lilo，在Linux中運行以下命令：
$ lilo
此命令將會安裝Lilo到硬盤的MBR區(qū)域，使其成為系統(tǒng)默認的BootLoader。
6.制作啟動鏡像文件
制作啟動鏡像文件前，我們需要把內(nèi)核和根文件系統(tǒng)打包成一個映像文件。在Linux中，mkinitrd和mkimage是用于制作啟動鏡像文件的最常用工具。
通過下列命令，可以制作出一個包含內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的啟動鏡像文件：
$ mkimage -A arm -O linux -T kernel -C none -a ${kernel_addr_r} -e ${kernel_entry} -d ${bootdir}/vmlinux.uImage ${bootdir}/uImage
7.驗證啟動鏡像文件
在制作好Linux啟動鏡像文件后，請使用qemu等工具進行測試。按照以下步驟進行操作：
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. 運行QEMU，并將啟動鏡像文件掛載到虛擬機上。例如，在Linux中，運行以下命令啟動QEMU虛擬機：
$ 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。
在本文中，我們介紹了Linux啟動鏡像文件的基本概念和制作方法，希望該文章能夠幫助Linux開發(fā)人員更好地理解和掌握這個重要工具。在制作Linux啟動鏡像文件時，請確保您認真閱讀相關(guān)文檔，并正確配置內(nèi)核、根文件系統(tǒng)和BootLoader。為了驗證您的鏡像文件是否正常，建議您使用qemu等仿真工具進行測試。通過不斷的學(xué)習(xí)和實踐，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用它。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 如何使用grub2引導(dǎo)工具制作一個可以安裝多個不同版本的Linux系統(tǒng)ISO系統(tǒng)鏡像文件啟動U盤
如何使用grub2引導(dǎo)工具制作一個可以安裝多個不同版本的Linux系統(tǒng)ISO系統(tǒng)鏡像文件啟動U盤
U盤引導(dǎo)多個linux鏡像安裝,同時支持BIOS和UEFI模式
準備開整
基本步驟
步驟一: 格式化U盤
注意點: bios_grub標記的分區(qū)
步驟二: 安裝grub到U盤
步驟三: 添加grub菜單
參考文獻
前言: 生命不息，折騰不止。在折騰中進陵緩步，在踩坑中成長。
準備開整
U盤一枚(4G容量以上，備份好數(shù)據(jù)，一會可能要重新格式化)
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，限于篇幅就不詳細介紹了，自己看文檔原理
USB啟動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，跟硬盤引導(dǎo)過程差不多。注意的是BIOS+MBR模式和UEFI+GPT模式是不同的。
基本步驟
先說一下我的環(huán)境，金士頓16G U盤一個，操作系統(tǒng)是Deepin 2023.3 64bit，基于Ubuntu 14.04，其他類似的系統(tǒng)可以類比。Linux系統(tǒng)本來就使用grub引導(dǎo)(不要在CentOS/RHEL 6及以下版本折騰了，那個是Grub Legacy，已經(jīng)不維護了)，折騰起來要比其他操作系統(tǒng)方便的多，軟件倉庫就有g(shù)rub相關(guān)的軟件包，也不需要單獨安裝太多東西。Windows下可以用 grub2win ，原理是一樣的。
步驟一: 格式化U盤
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盤格式化為GPT分區(qū)，這樣efi文件可以和MBR共存，實現(xiàn)UEFI和BIOS雙支持。
如果U盤已經(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U盤重新分區(qū)，然后標記ESP。如果用gdisk，只要給分區(qū)標記EF00編號即可，如果用parted，給分區(qū)boot標記即可。命令行就不演示了，很簡單，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 )，標記分區(qū)為boot
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