制作可以随身携带的FreeBSD系统

　　前言

　　大家可能见到过很多在软盘上运行的Linux系统，可在软盘上运行的FreeBSD反而比较少，虽然有PICOBSD，然而很多时候PICOBSD并不能满足我们的需要，那么可不可以自己制作一个在软盘上运行的FreeBSD系统呢？答案是肯定的。我在维护着一个Floppy Firewall的Project，它是一个基于FreeBSD和IPFilter的运行在软盘上的防火墙系统，很多网友在使用了Floppy Firewall之后发邮件来询问如何使FreeBSD运行在一张小小的软盘上。但由于前段时间事情太多一直没有时间，今天终于找到时间，所以把制作在软盘上运行的FreeBSD的过程写出来与大家分享，由于时间仓促，文中难免有错误之处，还请大家指教。 　　

　　1、FreeBSD的启动过程简介

　　当BIOS读入MBR之后，MBR中的程序读入硬盘FreeBSD Slice（FreeBSD分区）中的引导程序，引导程序默认情况下会加载/boot/loader，然后loader将加载/kernel，此时 kernel开始检测一些硬件和做一些初始化。初始化完成后kernel将mount root device，然后启动系统初始化进程/sbin/init，init将根据/etc/rc中的设置来进行初始化等。

　　可以看出我们需要解决的部分就是：引导程序 -> /boot/loader -> /kernel -> /sbin/init -> /etc/rc在了解了启动过程之后和问题所在之后，我们便可以开始制作软盘上的FreeBSD了。

　　2、初始化软盘

　　首先要做的就是要将软盘初始化，包括设置disklabel和创建文件系统（格式化成ufs格式）。

　　bsd# disklabel -r -w fd0a fd1440

　　接下来是安装引导程序。

　　bsd# disklabel -B fd0a

　　现在软盘已经能够引导了，但因为我们要在它上面放置程序，所以要创建文件系统。

　　bsd# newfs fd0a

　　刚才已经做好了引导程序，因为引导程序会加载/boot/loader，所以我们还需要将系统中的/boot/loader复制到软盘中。

　　bsd# mkdir /fd

　　bsd# mount /dev/fd0a /fd

　　bsd# mkdir /fd/boot

　　bsd# cp /boot/loader /fd/boot/loader

　　根据FreeBSD的启动过程，现在我们已经准备好了引导程序和loader，接下来就要准备内核了。

　　3、定制内核

　　软盘的空间有限，所以我们需要定制一个小内核，而不能直接使用系统原来的内核。由于我们只使用软盘，所以内核中的关于scsi、ata、atapi和raid等这些东西都应该删除，因为我们不需要IPv6所以INET6也应该删除，具体留下些什么要看自己的用途了，这没有什么标准。不过有几样是必须的：

　　options MFS # 内存文件系统支持

　　options MD_ROOT # 使用MD(内存磁盘)设备做root

　　options UFS # UFS文件系统支持

　　options UFS_ROOT # UFS ROOT

　　pseudo-device md # MD设备支持

　　下面是我使用的一个内核配制文件： 　　

　　#

　　# GENERIC -- Generic kernel configuration file for FreeBSD/i386

　　#

　　#

　　# $FreeBSD: src/sys/i386/conf/GENERIC,v 1.246.2.38 2002/01/25 17:41:40 murray Exp $

　　machine i386

　　cpu I386_CPU

　　cpu I486_CPU

　　cpu I586_CPU

　　cpu I686_CPU

　　ident "MINI-KERNEL"

　　maxusers 0

　　#maxusers最好让系统自动分配，如果设得过大，会占用过多的内存。

　　options INET #InterNETworking

　　options FFS #Berkeley Fast Filesystem

　　options FFS_ROOT #FFS usable as root device [keep this!]

　　options MFS #Memory Filesystem

　　options MD_ROOT #MD is a potential root device

　　options COMPAT_43 #Compatible with BSD 4.3 [KEEP THIS!]

　　options NO_SWAPPING #Disable swap 　　

　　device isa

　　device pci 　　

　　# Floppy drives

　　device fdc0 at isa? port IO_FD1 irq 6 drq 2

　　device fd0 at fdc0 drive 0
　# atkbdc0 controls both the keyboard and the PS/2 mouse

　　device atkbdc0 at isa? port IO_KBD

　　device atkbd0 at atkbdc? irq 1 flags 0x1

　　device vga0 at isa? 　　

　　# syscons is the default console driver, resembling an SCO console

　　device sc0 at isa? flags 0x100 　　

　　# Floating point support - do not disable.

　　device npx0 at nexus? port IO_NPX irq 13 　　

　　# PCI Ethernet NICs that use the common MII bus controller code.

　　# NOTE: Be sure to keep the 'device miibus' line in order to use these NICs!

　　device miibus # MII bus support

　　device fxp # Intel EtherExpress PRO/100B (82557, 82558)

　　device rl # RealTek 8129/8139

　　device xl # 3Com 3c90x

　　device lnc0

　　 at isa? port 0x280 irq 10 drq 0 # VMware Nic 　　

　　# Pseudo devices - the number indicates how many units to allocate.

　　pseudo-device loop # Network loopback

　　pseudo-device ether # Ethernet support

　　pseudo-device md # Memory "disks"

　　上面的内核基本上是一个系统要运行的最小配制了，当然如果你的机器不同具体也不同，大家按自己的情况来定，我的机器配制是： 　

　　CPU: Pentium III 733Mhz

　　MotherBoard: Via 693A Chipset

　　NIC: Realtek 8139c

　　# atkbdc0 controls both the keyboard and the PS/2 mouse

　　device atkbdc0 at isa? port IO_KBD

　　device atkbd0 at atkbdc? irq 1 flags 0x1

　　device vga0 at isa? 　　

　　# syscons is the default console driver, resembling an SCO console

　　device sc0 at isa? flags 0x100 　　

　　# Floating point support - do not disable.

　　device npx0 at nexus? port IO_NPX irq 13 　　

　　# PCI Ethernet NICs that use the common MII bus controller code.

　　# NOTE: Be sure to keep the 'device miibus' line in order to use these NICs!

　　device miibus # MII bus support

　　device fxp # Intel EtherExpress PRO/100B (82557, 82558)

　　device rl # RealTek 8129/8139

　　device xl # 3Com 3c90x

　　device lnc0

　　 at isa? port 0x280 irq 10 drq 0 # VMware Nic 　　

　　# Pseudo devices - the number indicates how many units to allocate.

　　pseudo-device loop # Network loopback

　　pseudo-device ether # Ethernet support

　　pseudo-device md # Memory "disks"

　　上面的内核基本上是一个系统要运行的最小配制了，当然如果你的机器不同具体也不同，大家按自己的情况来定，我的机器配制是： 　

　　CPU: Pentium III 733Mhz

　　MotherBoard: Via 693A Chipset

　　NIC: Realtek 8139c

　　# $FreeBSD: src/release/picobsd/router/crunch.conf,

　　v 1.1.2.2 2001/02/20 02:53:35 luigi Exp $

　　#

　　# NOTE: the string "/usr/src" will be automatically replaced with the

　　# correct value set in 'build' script - you should change it there

　　# Default build options

　　buildopts -DNOPAM -DRELEASE_CRUNCH -DNOSECURE -DNOCRYPT -DNONETGRAPH -DNOIPSEC
　# other sources

　　srcdirs /usr/src/bin

　　srcdirs /usr/src/sbin/i386

　　srcdirs /usr/src/sbin

　　srcdirs /usr/src/usr.bin

　　srcdirs /usr/src/usr.sbin

　　srcdirs /usr/src/gnu/usr.bin

　　srcdirs /usr/src/gnu/usr.sbin

　　srcdirs /usr/src/libexec

　　# sources for ns & vm

　　srcdirs /usr/src/release/picobsd/tinyware

　　以下为你所需要在crunch包含的程序列表，以空格分隔。 　　

　　progs dmesg ping ifconfig route hostname

　　progs cp rm ls cat test mkdir less

　　progs uname sysctl

　　progs init sh reboot

　　ln是表示建立一个别名，如ln less more，表示当执行more的时候实际上是执行less,ln less more。以下是指定编译时需要的库： 　　

　　libs -lncurses -lmytinfo -lipx

　　libs -lz -lpcap -lalias

　　libs -ledit -lutil -lmd -lcrypt -lmp -lgmp -lm -lkvm

　　libs -lgnuregex -ltelnet

　　当编辑好crunch.conf之后，你就可以开始编译crunch了：

　　bsd# make

　　这时会生成一个名为crunch1的程序，我们要的就是它了。

　　5、建立内存磁盘

　　大家可以看到crunch1加上我们刚才编译的内核和loader程序，已经超出了软盘的容量，同时为了加速程序的运行我们需要使用MD（内存磁盘）来解决这个问题，MD将作为系统的根文件系统和用来存放系统程序。对于内存磁盘的大小一般不易太大，因为这样会占用过多的内存，下面我们就以建立一个3M的内存磁盘为例说明如何建立内存磁盘： 　　

　　bsd# cd /root

　　bsd# dd if=/dev/zero of=bsd bs=1k count=3072 # 生成一个3M的文件，用来做MD

　　bsd# vnconfig -c -s labels vn0c bsd

　　 # 使用bsd来创建一个vn设置，以便在其中存放程序

　　bsd# disklabel -w -r vn0c auto # 建立disklabel

　　bsd# disklabel -B vn0c # 安装启动代码

　　bsd# newfs vn0c # 创建UFS文件系统

　　bsd# mount /dev/vn0c /mnt # 将vn0c即bsd mount到/mnt

　　接下来要做的就是建立目录结构，具体建立哪些目录这要视需要决定，本例中需要建立如下目录： 　　

　　bsd# mkdir /mnt/etc

　　bsd# mkdir /mnt/sbin

　　bsd# mkdir /mnt/bin

　　bsd# mkdir /mnt/dev

　　然后将crunch1复制到/mnt/sbin中，再将刚才编译进crunch1中的那些命令分别做上symbol link： 　　

　　bsd# cp /usr/src/release/picobsd/custom/crunch1/crunch1 /mnt/sbin

　　bsd# cd /mnt/sbin

　　bsd# ln -s ./crunch1 init # init必须在/mnt/sbin目录中

　　bsd# ln -s ./crunch1 reboot

　　bsd# ln -s ./crunch1 sysctl

　　bsd# ln -s ./crunch1 ifconfig

　　bsd# ln -s ./crunch1 route

　　bsd# ln -s ./crunch1 ping

　　bsd# ln -s ./crunch1 dmesg

　　bsd# cd /mnt/bin

　　bsd# ln -s ../sbin/crunch1 sh # sh必须在/mnt/bin目录中

　　bsd# ln -s ../sbin/crunch1 hostname

　　bsd# ln -s ../sbin/crunch1 cp

　　bsd# ln -s ../sbin/crunch1 rm

　　bsd# ln -s ../sbin/crunch1 ls

　　bsd# ln -s ../sbin/crunch1 cat

　　bsd# ln -s ../sbin/crunch1 test

　　bsd# ln -s ../sbin/crunch1 mkdir

　　bsd# ln -s ../sbin/crunch1 less

　　bsd# ln -s ../sbin/crunch1 uname

　　bsd# ln -s ../sbin/crunch1 more

　　6、编写启动脚本

　　因为我们的系统只是为了测试在软盘上运行FreeBSD，因而这里的启动脚本非常简单只是让系统可以工作，没有做其它的工作，其内容如下： 　　

　　#!/bin/sh

　　# Floppy BSD init script

　　PATH=/sbin:/bin

　　HOME=/

　　export PATH HOME 　　

　　echo

　　echo "Hello, it's my Floppy BSD"

　　echo

　　因为没有使用登录验证，所以这里只是简单的一直运行shell 　　

　　while : ; do

　　/bin/sh

　　done