波蘭極客用一張軟盤運行Linux系統,用的還是最新內核
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件了。
但奇人有招,波蘭一位遊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的剩餘空間!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。
![](https://i0.wp.com/n.sinaimg.cn/sinakd202176s/290/w1080h810/20210706/0965-ksmehzs7666275.jpg?w=640&ssl=1)
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。
而之所以做這麼一件事情,是因為小哥覺得自己用了好多年Linux,也用過很多Live-CD(能夠在不安裝到硬盤的前提下,體驗Linux操作系統的東西)。
但他對其背後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程序。
Diskmag這個遠古東西不知道有人了解嗎?
它的全稱叫disk magazine,也就是磁盤雜誌,是一種在上世紀80-90年代,以軟盤形式發行的電子雜誌。90年代後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、創建並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:
![](https://i0.wp.com/n.sinaimg.cn/sinakd202176s/722/w1080h442/20210706/b5a5-ksmehzs7666326.png?w=640&ssl=1)
將設置保存並退出,等待編譯完成,最後內核將在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),下載並解壓:
wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.33.1.tar.bz2
進入目錄,進行啟動配置:make allnoconfig
然後選擇你想要的工具:make menuconfig
每個菜單項都顯示各工具需佔用多少KB,合理選擇哦。
小哥的選擇:
![](https://i0.wp.com/n.sinaimg.cn/sinakd202176s/23/w1080h543/20210706/3c1f-ksmehzs7666327.png?w=640&ssl=1)
保存配置並退出,編譯完成後_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,啟動後顯示歡迎消息:
cat >> welcome
EOF
然後配置處理啟動、退出和重啟的Inittab文件&實際的初始化腳本,並使初始化腳本可執行,並將所有文件的所有者設置為root。(限於篇幅命令已省略,具體可查看文末鏈接[1])
最後,將此目錄壓縮為一個文件。
可通過從主目錄運行QEMU(在GNU/Linux 平台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
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 !並將syslinux、內核和文件系統複製到軟盤映像:
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,然後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,然後開始了首次啟動:
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,頭髮也禿得讓人落淚。
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。
下面是軟盤佔有空間總結,可以看到還剩272KiB。
![](https://i0.wp.com/n.sinaimg.cn/sinakd202176s/489/w1080h209/20210706/1be4-ksmehzs7666362.png?w=640&ssl=1)
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導,並點評道:
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序。一旦系統啟動,除了編寫一些shell腳本之外,就沒有什麼可做的了。
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。
![](https://i0.wp.com/n.sinaimg.cn/sinakd202176s/522/w1080h242/20210706/63f4-ksmehzs7666363.png?w=640&ssl=1)
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!
![](https://i0.wp.com/n.sinaimg.cn/sinakd202176s/362/w1080h82/20210706/f018-ksmehzs7666402.png?w=640&ssl=1)
開發者介紹
![](https://i0.wp.com/n.sinaimg.cn/sinakd202176s/452/w512h740/20210706/7fd9-ksmehzs7666407.png?w=640&ssl=1)
文中的主角“小哥”叫Krzysztof Jankowski,來自波蘭,85後,是一名專業的遊戲開發者和數字藝術家。
25年前就開始用QBASIC編程,喜歡FOSS、像素畫(pixel art)、樹莓派,、遊戲引擎等。
去年,他創辦了自己的公司Cyfrowy Nomada,與beffio簽訂了高級遊戲引擎開發合同。他成為一名專業的遊戲開發商的夢想成為現實。