使用 busybox 制作磁盘镜像文件

本文制作的磁盘镜像文件（*.img）用于在 Qemu virt 上启动 Linux

busybox 用于提供基础的系统命令，如 cat tree man dd chmod 等等

首先下载、配置、编译 busybox

1.1 下载并解压 BusyBox

下载最新版本的 BusyBox 源码：

bash 复制代码

wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.36.1.tar.bz2
tar -xjf busybox-1.36.1.tar.bz2
cd busybox-1.36.1

1.2 配置 BusyBox (静态编译)

这是最关键的一步。我们需要静态编译 BusyBox，这样它就不依赖系统中的动态链接库（glibc），可以直接在我们的极简环境中运行。

运行配置菜单：
bash 复制代码
```
make menuconfig
```
进入设置：
- Settings --->
- 勾选 [*] Build static binary (no shared libs)
保存并退出。

1.3 编译与安装

这里需要注意是否需要交叉编译

bash 复制代码

make -j$(nproc)
make install

编译完成后，生成的文件会在当前目录下的 _install 文件夹中。

bash 复制代码

m@m-ThinkPad-T14-Gen-2i:~/chy/busybox-1.36.1/_install$ ls
bin  linuxrc  sbin  usr

此时 rootfs 目录结构初具雏形。

我们需要在 _install 的基础上完善 Linux 运行所需的目录结构。

bash 复制代码

cd _install
mkdir -p dev proc sys etc/init.d tmp var

Linux 内核启动后会执行第一个程序 PID1（默认顺序是 /sbin/init, /etc/init, /bin/init, /bin/sh）。在使用 busybox 构建出来的 rootfs 中，他会先找到 /sbin/init，/sbin/init 会读取配置文件 /etc/inittab，我们提供这个文件，让 /sbin/init fork 出 bash------PID2

bash 复制代码

# 创建文件
sudo touch mnt/etc/inittab

# 写入配置
sudo sh -c 'cat <<EOF > mnt/etc/inittab
::sysinit:/bin/mount -t proc proc /proc
::sysinit:/bin/mount -t sysfs sysfs /sys
::sysinit:/bin/mount -t devtmpfs devtmpfs /dev
::sysinit:/bin/echo "------------------------------"
::sysinit:/bin/echo "   System Boot Initialized"
::sysinit:/bin/echo "------------------------------"

# 在主控制台上启动 Shell
# "console" 关键字会自动匹配内核启动参数中的 console=...
console::askfirst:-/bin/sh

# 处理重启和关机信号
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a -r
EOF'

制作分区磁盘镜像 (Partition Image)

这是本任务的核心部分。我们将创建一个文件，将其虚拟为磁盘，创建分区，格式化，并写入数据。

3.1 创建空镜像文件

我们将创建一个大小为 128 MB 的空镜像文件。

bash 复制代码

cd .. # 回到上级目录
dd if=/dev/zero of=disk.img bs=1M count=128

这部分为镜像文件创建了分区表和分区，其实这一步是不必要的。创建分区表和分区后，这个镜像文件应该称为磁盘镜像（它的第 00 个字节是分区表（MBR 或 GPT）和引导代码。文件系统并不在开头，而是被埋在文件内部的某个位置（通常是第 20482048 个扇区之后）。 ），对他的挂载会稍微复杂一点，但他在实际使用时的适配性会好一点。如果不创建分区和分区表，那整个镜像文件就是分区镜像（它的第 00 个字节开始就是文件系统（如 ext4, FAT32）的超级块（Superblock）。），可以直接挂载，但在一些场景下不好用。

3.2 创建分区表

使用 fdisk 创建一个主分区。

bash 复制代码

# 通过管道自动输入命令：n(新建), p(主分区), 1(编号), 回车(默认起始), 回车(默认结束), w(写入)
echo -e "n\np\n1\n\n\nw" | fdisk disk.img

3.3 格式化并挂载

由于我们要操作镜像文件内部的分区，需要使用 losetup 将其映射为回环设备。

bash 复制代码

# 将镜像映射到 loop 设备，-P 参数会自动扫描分区
sudo losetup -P -f --show disk.img

假设输出的设备是 /dev/loop0（请根据实际输出调整），那么分区就是 /dev/loop0p1。

格式化为 ext4：

bash 复制代码

sudo mkfs.ext4 /dev/loop0p1

挂载分区：

bash 复制代码

mkdir -p mnt sudo mount /dev/loop0p1 mnt

3.4 写入 RootFS

将之前 BusyBox 生成的 _install 目录下的所有内容复制到挂载点。

bash 复制代码

sudo cp -r busybox-1.36.1/_install/* mnt/

现在 rootfs 中有 dev 目录，但其中还没有设备文件。虽然 /sbin/init 会重新 mount dev 目录，但是在那之前我们需要创建一些更基础的设备文件。

设备文件和普通文件的区别：普通文件和设备文件在磁盘中都对应一个 inode, 普通文件的 inode 中存储着一组指针，指向磁盘上具体的扇区，这些扇区里存储这文件的内容。设备文件的 inode 中不存储指向扇区的指针，而是存储着

设备类型：如 c 字符设备; b 块设备

主次设备号：主设备号即对应的驱动程序的 id, 次设备号即该驱动管理的具体设备编号

创建设备文件的方法就是把当前主机 rootfs 中的已有设备文件复制过来（这里的 -a 是必须的）

bash 复制代码

# 直接从宿主机复制 console 和 null
sudo cp -a /dev/console mnt/dev
sudo cp -a /dev/null mnt/dev

卸载并断开连接：

bash 复制代码

sudo umount mnt
sudo losetup -d /dev/loop0

现在，disk.img 就是一个包含完整 BusyBox 系统的可启动分区镜像了。