Linux minimal如何启动 - 问答

Linux Minimal 启动指南

一、常见场景与对应启动方式

使用 QEMU 直接启动一个由内核 + initramfs 组成的最小系统（BusyBox 作为 init）。
制作可引导的 ISO（基于 Ubuntu 的 debootstrap 根文件系统 + GRUB），用 QEMU 或虚拟机测试。
将最小系统安装到真实磁盘/U 盘，通过 BIOS/UEFI 的 GRUB 引导进入。

二、方式一 QEMU 启动内核与 initramfs

准备
- 内核镜像：编译得到 arch/x86_64/boot/bzImage。
- 根文件系统：用 BusyBox 静态编译，在 _install 目录补齐 etc/init.d/rcS、etc/fstab，并生成 rootfs.img.gz。

示例命令

qemu-system-x86_64 \
  -kernel ./linux-5.x/arch/x86_64/boot/bzImage \
  -initrd ./rootfs.img.gz \
  -append "root=/dev/ram init=/linuxrc console=ttyS0" \
  -nographic -serial mon:stdio

要点
- 内核配置需启用 Initial RAM filesystem and RAM disk (initramfs/initrd) support 与 RAM block device support。
- initramfs 的根通常为 /dev/ram，初始化进程为 /linuxrc（BusyBox 安装时创建的符号链接）。
- 使用 -nographic -serial mon:stdio 可直接在终端交互；如需日志可改为 -serial file:output.txt。

三、方式二制作可引导 ISO 并在 QEMU 启动

构建最小根文件系统（Ubuntu）

sudo debootstrap --arch=amd64 jammy ./rootfs http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/
sudo chroot ./rootfs
passwd root
# 可按需裁剪包
apt remove -y man-db manpages wireless-tools network-manager xserver-common
apt autoremove -y && apt clean
exit

打包与引导配置

mkdir -p ./iso/casper
sudo mksquashfs ./rootfs ./iso/casper/filesystem.squashfs -comp xz
sudo cp /boot/vmlinuz-$(uname -r) ./iso/casper/vmlinuz
sudo cp /boot/initrd.img-$(uname -r) ./iso/casper/initrd

mkdir -p ./iso/boot/grub
cat > ./iso/boot/grub/grub.cfg <<'EOF'
set default="0"
set timeout=5
menuentry "Minimal Linux" {
  linux /casper/vmlinuz boot=casper root=/dev/ram0 quiet splash
  initrd /casper/initrd
}
EOF

sudo grub-mkrescue -o ./minilinux.iso ./iso/

启动测试

qemu-system-x86_64 -cdrom ./minilinux.iso -m 512M

常见问题速排
- 出现 Kernel panic: Attempted to kill init!：检查 init= 是否指向存在的初始化程序（如 /sbin/init 或 /linuxrc），必要时在 GRUB 中改为 init=/sbin/init。
- 进入 (initramfs) 急救 Shell：先用 lsblk 确认介质（如 /dev/sr0），再检查 root= 与 casper 参数是否匹配；若缺少工具，可在宿主机的 initramfs 钩子中加入 lsblk 并重新生成 initrd。

四、方式三安装到真实磁盘或 U 盘并引导

分区与格式化（示例：整盘 /dev/sdb，前 500MB 为引导分区，余下为根分区）

sudo fdisk /dev/sdb    # 创建 sdb1(500M), sdb2(剩余)
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb2
sudo mount /dev/sdb2 /mnt/sysroot
sudo mkdir -p /mnt/boot
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/boot

安装 GRUB 到目标盘

sudo grub-install --root-directory=/mnt /dev/sdb

部署内核与初始化

# 拷贝你构建好的内核与 initramfs/initrd
sudo cp /boot/vmlinuz-<version> /mnt/boot/vmlinuz-mini
sudo cp /boot/initrd.img-<version> /mnt/boot/initrd-mini

# 在目标根分区创建最小结构
sudo mkdir -p /mnt/sysroot/{etc,proc,sys,dev}
# 示例 inittab（仅启动 shell）
cat > /mnt/sysroot/etc/inittab <<'EOF'
::sysinit:/bin/mount -t proc proc /proc
::sysinit:/bin/mount -t sysfs sys /sys
::askfirst:/bin/sh
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a -r
EOF

配置 GRUB（/mnt/boot/grub/grub.cfg）

set default="0"
set timeout=3
menuentry "Minimal Linux" {
  linux /vmlinuz-mini root=/dev/sda2 ro quiet
  initrd /initrd-mini
}

启动
- 将磁盘/ U 盘接到目标机器，BIOS 选择该介质启动即可进入最小系统。

五、最小系统必备要点与排错清单

内核配置
- 启用 Initial RAM filesystem and RAM disk (initramfs/initrd) support、RAM block device support，确保能挂载 /dev/ram 并解包 initramfs。
初始化与根文件系统
- initramfs 场景：确保 /linuxrc（或你指定的 init= 程序）存在且可执行；常见为 BusyBox 静态链接，避免动态库缺失。
- ISO/casper 场景：确认 root=/dev/ram0 与 casper 参数匹配，且 filesystem.squashfs 包含可用的 /sbin/init。
常见报错速解
- Attempted to kill init!：检查 init= 路径与权限，必要时改为 /sbin/init 或 /linuxrc。
- Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs：核对 root= 与介质/镜像是否匹配；在 initramfs 中使用 lsblk 确认块设备，必要时扩充 initramfs 工具集。

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