GNU/Linux开源,这个意义实在是非常的广泛,目前在distrowatch上表现活跃的300个发行版代表了GNU/Linux的主流,然而细心的Linux爱好者会发现CentOS-based distribution designed 、based on Slackware Linux、a distribution built from source software packages for Red Hat Enterprise Linux、a user-friendly Ubuntu-based distribution、an Debian-based distribution等关键词汇,目前大多数的发行版基本上都是源于Redhat、Debian/Ubuntu, Suse, Slackware等版本的衍生态,而构建Based Distribution的目的有很多,不乏有技术交流、功能完善、以及管理、更新Bug软件包等需求,同样这些Based Distribution也为Linux爱好者构建自己的Linux发行版本提供了很好的参照。本文作为独辟蹊径的系列文章,将带领大家初探基于Cenotos 5.2的Linux发行版构建方式,为进一步深入研究提供一个基础。
要实现基于Centos的Linux发行版本的构建,首先需要了解一下Linux启动过程以及Linux启动文件相关的了解,同时要对Linux发行版本的光盘结构以及软件包的结构进行了解分析。从主机加电到系统服务加载运行,Linux的启动(Linux安装的过程雷同)大致需要经历如下的过程:
第一阶段: 加载bios的硬件信息,并获取第一个启动的设备的代号;读取第一个启动设备的mbr的引导加载程序(lilo或grub)的启动信息;加载核心操作系统的核心信息,核心开始解压缩,并且尝试驱动所有硬件设备; |
分析此阶段是很有价值的,即便是Linux系统的安装也需要加载内核并解压内核、加载各类外设的驱动信息,构建一个最小化的Linux的文件系统以执行第二阶段的进程。
第二阶段: 核心执行init程序并获取运行信息;init执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件;启动核心的外挂模块(/etc/modprobe.conf);init执行运行的各个批处理文件(Scripts);init执行/etc/rc.d/rc.local文件;执行/bin/login程序,等待用户登陆;登陆之后开始以shell控制主机。 |
通俗的一个说法,Linux的光盘安装就是在第一阶段由stage2.img 构建产生的最小化的Linux文件系统之上运行anaconda之类的安装程序,完成Linux系统的安装过程。在Linux安装过程中第二阶段就是运行anaconda并配合系统安装预设选项完成对系统安装。
构建Base Centos
Distribution的Linux发行版可以简单分为两种方式,第一种是通过结合Kickstart安装预配置文件对Centos系统安装的软件包并结合Kickstart的post及pre的脚本对安装的系统进行初始化的配置;第二种方式是通过添加修改stage2.img所生成的Linux文件系统达到定制内核、在安装过程添加定义的向导信息等。第一种方式实现便捷、Kickstart有X界面工具操作也相对简单,如要略去光盘中不安装不需要的软件包,并添加第三方的rpm或者tar.gz源码包,就需要深入研究repodata中的comps.xml的基于yum的软件包依赖关系的定义,并能够有基本的shell脚本的累加能力,将要安装的软件包及设置通过脚本实现。相对第二种方式的不足之处就是还是使用Centos的系统并没有对内核或其他参数做明确的发布调整,故此第二种方式就深入修改stage2.img及anaconda相关的配置实现,以达到发布独立有别于Base Centos
Distribution的Linux版本。
基于Cenotos的Linux发行版的目的是为了在系统中能够快速,正确地建立Linux系统环境。实现的方式以分析Centos的安装光盘为起点,在掌握对应的技巧方法,同时建立相应的测试环境。
以centos 5.2的DVD介质为例,光盘中包含的主要与定制相关的目录如下:
isolinux目录存放光盘启动时的安装界面信息 repodata目录是与RPM包安装相关的依赖信息 images目录包括了必要启动映像文件 CentOS目录存放安装软件包信息 .discinfo文件是安装介质的识别信息,此文件不可缺少。 |
下面将重点剖析一下images与isolinux的目录中的文件及其作用,相对Centos与repodata的目录在深度定制时的意义要大得多。
images文件夹包含了引导启动的映像文件,主要的为boot.iso文件其中包含信息如下:
|----vmlinuz Linux内核 |----ldlinux.sys 引导Linux的系统文件 |----syslinux.cfg Linux内核引导参数配置文件 |----initrd.img 内存虚拟文件系统映像文件 |----*.msg文件 引导时的各种提示信息文件 其中,initrd.img为Linux ext2文件系统,构成如下: initrd.img |
在系统启动时被执行后在内存建立起了Linux内核,并根据配置文件syslinux.cfg装载虚拟文件系统,形成了完整的Linux
系统,为后续的工作提供了必要的操作系统环境。可以通过如下命令查看boot.iso中的文件:
#mount -o loop boot.iso /mnt #cd /mnt ## tree . |-- TRANS.TBL `-- isolinux |-- TRANS.TBL |-- boot.cat |-- boot.msg |-- general.msg |-- initrd.img |-- isolinux.bin |-- isolinux.cfg |-- memtest |-- options.msg |-- param.msg |-- rescue.msg |-- splash.lss `-- vmlinuz |
images文件夹的stage2.img 是当安装介质为CD-ROM时的安装程序映像文件。
这里主要讨论stage2.img的内容 stage2.img |----/etc |----/modules |----/proc |----/usr----/bin----anaconda 安装程序主执行文件 | |------/lib-----/anaconda 安装程序脚本文件目录 | |----/installclasses | |----/iw | |----/texttw | |----*.py | |------/share---/anaconda 安装程序资源文件目录 | |----/help | |----/pixmaps 安装引导图形资源目录,包括安装过程中使用到的所有位图,图标,可以通过GMIP等工具修改 |
stage2.img映像文件中的主要部分是安装程序anaconda,它的主执行体是/usr/bin下的anaconda,由其调用的大量例程分布在/usr/lib/anaconda下,而安装过程中要用到的资源文件分布在/usr/share/anaconda下。可以通过执行如下命令具体查看stage2.img中的内容:
#mount -o loop -t squashfs stage2.img /mnt #cd /mnt #ls etc lib modules proc usr var |
顺带说一下anaconda安装程序,主要用Python语言写成,它是一种解释性的,面向对象的脚本语言,在其源码目录中有很多py的文件就是。要全面完成基于Centos的Linux发行版,使用和学习shell、Python是很有必要的,:-D
anaconda |-------------------/bootdisk 启动盘目录 |-------------------/docs 文档目录 |-------------------/help 安装过程帮助系统目录 |-------------------/installclasses 安装类型分类目录,常由四个文件workstation.py , server.py , laptop.py和custom.py来描述workstation(工作站)安装类型,server(服务器)安装类型,laptop(膝上型电脑)安装类型和custom(自定义)安装类型。 |-------------------/iw 安装各步骤响应目录,子目录中各文件定义了在图形界面安装状态时各步骤对Next和Prev的响应函数。 |-------------------/loader 安装程序装载器目录 |-------------------/pixmap 图形资源目录,包括安装过程中使用到的所有位图,图标。 |-------------------/utils 安装程序实用工具目录 |-------------------*.py 各Python脚本文件 |
图:基于Centos的Linux发行版构建流程
通过上面的内容分析,接下俩具体定制一个基于Centos的Linux发行版本的实践过程,并通过脚本安装openvpn。
一、导入Centos yum源的验证密码信息,并安装必要的软件包
#rpm --import /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY* #yum -y install anaconda anaconda-runtime #yum -y install createrepo |
二、将Centos DVD光盘镜像文件复制到硬盘Centos5制作目录中
#mkdir /CentOS5 #mount -o loop /home/CentOS-5.2-i386-bin-DVD.iso /mnt #cp -ar /mnt/* . 操作结束需要检查.discinfo是否复制 #tar -cf - .|(cd /CentOS5; tar -xvpf -) |
三、依据完整的安装日志 /root/install.log记录的软件包信息,结合shell脚本将rpm软件包复制到构建目录CentOS中,通过createrepo 生成comps.xml。
根据目标主机的install.log文件生成package.list软件包清单
#cat install.log | grep Installing | sed 's/Installing //g' > packages.list |
建立RPM目录,临时存放复制需要rpm软件包,
#mkdir /RPM |
cprpm.sh脚本清单
cat cprpm.sh #!/bin/bash |
执行脚本将目标系统必要的rpm复制到/Centos5/CentOS目录
#rm -rf /CentOS5/CentOS #cp -a /myRPM/* /CentOS5/CentOS |
返回到/CentOS5 目录下,执行createrepo程序生成repodata下的comps.xml文件
#cd /CentOS5 #createrepo -g repodata/comps.xml . |
四、使用Kickstart,创建一个包含自动应答信息的典型的安装配置脚本。结合使用Kickstart文件中的%post安装后的脚本,可以通过默认的shell脚本语法实现文件的下载、软件包的编译等工作,进一步达到发布定制的需求。
建立Kickstart文件并命名为ks1483.cfg
# Kickstart file automatically generated by anaconda. install %packages |
将光盘中的lvsheat目录中的openvpn编译需要的软件包通过脚本复制到系统的/usr/local/src/lvsheat目录并解压编译对应的源码包,完成对openvpn的编译安装操作。
将ks1483.cfg添加进入到isolinux.cfg,已实现定制的Kickstart脚本能够被正确的执行。
cat isolinux.cfg default auto prompt 1 timeout 600 display boot.msg F1 boot.msg F2 options.msg F3 general.msg F4 param.msg F5 rescue.msg label linux kernel vmlinuz append initrd=initrd.img label text kernel vmlinuz append initrd=initrd.img text label auto kernel vmlinuz append ks=cdrom:/isolinux/ks1483.cfg initrd=initrd.img label ks kernel vmlinuz append ks initrd=initrd.img label local localboot 1 label memtest86 kernel memtest append - |
五、制作生成ISO文件
#cd /CentOS5/ #mkisofs -R -J -T -r -l -d -allow-multidot -allow-leading-dots -no-bak -o ../home/CentOS.iso -b isolinux/isolinux.bin -c isolinux/boot.cat -no-emul-boot -boot-load-size 4 -boot-info-table . |
扩展方式:
1、关于修改anaconda中的资源如定义安装界面的方式
安装yum install
squashfs-tools
anaconda资源修改: 加载anaconda文件 #mkdir /mnt/anaconda #mount -o loop -t squashfs stage2.img /mnt/anaconda 然后进入到/mnt/anaconda中修改定制具体的文件。 打包anaconda文件 #mkfs.cramfs /mnt/anaconda stage2.img 或者执行 #mksquashfs /mnt/anaconda /tmp/stage2.img.new -all-root -no-fragments |
图:简单定制的安装过程背景图
2、定制开机启动界面方式
启动画面用的是一种比较奇怪的格式lss16,它限制图片使用16种颜色,除去前景和背景色只能有14种颜色。我们需要ppmtolss16
giftopnm等程序,系统一般默认都安装了。
一般用gimp生成一个index模式的gif图形,颜色限制为14,
然后通过如下的办法进行转:
安装yum -y install syslinux
giftopnm < splash.gif | ppmtolss16 >
splash.lss
如果要编辑一个lss文件先用lsstoppm转成ppm格式,然后用gimp进行编辑.
另外你还需要修改isolinux/boot.msg文件如下
^L ^Xsplash.lss - Babel Com Australia Fedora - Use the function keys listed below for more ^O02[F1-Main] [F2-Options] [F3-General] [F4-Kernel] |
图:简单修改的开机启动画面
六、测试制作的安装光盘,通VMware、XEN、VirtualBox虚拟机测试如果没有出现问题,在PC上就可以顺利的安装。
图:安装后的目录信息