構(gòu)造Linux的圖形化安裝程序

 這是一個向用戶介紹如何構(gòu)造Linux的圖形化安裝程序的專欄。介紹的內(nèi)容包括：安裝環(huán)境的定制，圖形化啟動，本地化支持，分區(qū)功能，如何支持reiserfs、raid、lvm，rpm包的安裝，定制各種啟動配置腳本等等。本文是這個系列文章的第一篇，主要是向您介紹如何定制系統(tǒng)安裝環(huán)境，包括生成安裝內(nèi)核，初始Ram盤的生成，最小化安裝環(huán)境的定制。

自從Caldera推出了第一個Linux系統(tǒng)下的圖形化安裝程序以來，現(xiàn)在的主流Linux發(fā)布大多都使用圖形化的安裝程序進(jìn)行系統(tǒng)環(huán)境的安裝，比如RedHat的安裝程序anaconda，Suse的安裝程序yast2，Caldera的安裝程序lizard，以及Mandrake的安裝程序gi。

這些主流廠商的安裝程序都有一個共同的特點，就是它們都是先構(gòu)造一個完備的最小化的Linux運(yùn)行環(huán)境，定制Linux的啟動過程，使得系統(tǒng)內(nèi)核啟動后，加載一個系統(tǒng)裝載程序，這個程序?qū)⒍ㄖ坪玫腖inux運(yùn)行環(huán)境部分或者全部加載進(jìn)入內(nèi)存，然后將控制轉(zhuǎn)移到圖形化安裝程序。最后再由此程序啟動的圖形環(huán)境(XFree86)，設(shè)置對應(yīng)的語言環(huán)境，啟動對應(yīng)的系統(tǒng)安裝過程。

1 主流安裝程序簡介

Caldera的安裝程序lizard是Linux世界的第一個圖形化安裝程序，它的全部程序使用c++語言編制，圖形化的風(fēng)格是基于kde和qt的。值得一提的是，caldera在定制圖形化安裝時，修改了內(nèi)核，實現(xiàn)了內(nèi)核的圖形化啟動，同時其安裝程序的硬件檢測功能很強(qiáng)大，可以檢測到部分非即插即用的isa設(shè)備，而且還提供了類似html風(fēng)格的幫助系統(tǒng)。因為安裝程序要求精煉的環(huán)境，而此時通用的XWindows窗口管理器是無法滿足需求的(太大而且占用資源太多)，所以caldera中還提供了一個最小化的窗口管理器lwm。在caldera安裝系統(tǒng)包的過程中，您還可以玩吃豆子游戲，這也是lizard的一大創(chuàng)意。

Redhat的安裝程序anaconda可能是大家最熟悉的安裝程序之一。它的全部程序都是由Python完成。Python是一種面向?qū)ο蟮哪_本語言，您可以在http://www.python.org獲得它的相關(guān)資料。Redhat使用Python Gtk作為圖形界面的開發(fā)工具。在您解開anaconda的源碼包之后，您會發(fā)現(xiàn)一個anaconda的文件，這是程序執(zhí)行的主文件。它提供了一個最小化的slang庫以支持文本方式的安裝。Redhat的安裝程序最大的特點就是很穩(wěn)健，支持的驅(qū)動程序較多，對硬件的支持很強(qiáng)(這說明Redhat安裝內(nèi)核定制得非常好，而且得到了相當(dāng)多的廠商支持)。但是Redhat安裝程序的功能不是特別強(qiáng)，比如對于reiserfs、lvm不提供支持，不支持中文安裝(7.2可能會推出中文版)。也有很多廠商的安裝程序是稍微修改了RedHat源碼構(gòu)成的，比如VALinux、中科紅旗等。

對于Mandrake的安裝程序gi，它的全部程序都是使用Perl編制，您可以從Mandrake的CVS服務(wù)器上下載最新的安裝程序。Perl是一種功能強(qiáng)大的腳本語言，可以非常方便的處理Linux上的各種配置腳本，它的圖形界面使用Perl-GTK編制。Mandrake的安裝程序是第一種提供中文安裝的主流發(fā)布。它的安裝程序的特點是新，支持的功能相當(dāng)多，包括配置復(fù)雜的文件系統(tǒng)，支持無線通訊設(shè)備，多種打印機(jī)支持等等。

Redhat和Mandrake的安裝程序都是由腳本構(gòu)成的，它們雖然速度稍慢，但是其構(gòu)成的安裝程序一般都比較穩(wěn)定，而且便于移植到其他平臺上。Redhat的整個安裝環(huán)境是保存在一個stage2.img的文件里。您可用命令：

mount -o loop stage2.img /mnt/tmp

將其掛接到指定的目錄下，察看Redhat安裝程序的結(jié)構(gòu)。Mandrake的安裝環(huán)境保存在mdkinst的目錄下。

2 安裝環(huán)境的構(gòu)成

一個圖形化的安裝環(huán)境實際上就是一個最小化的Linux運(yùn)行環(huán)境。一般由如下幾部分構(gòu)成：Linux系統(tǒng)安裝內(nèi)核，Linux系統(tǒng)的初始Ram磁盤，系統(tǒng)運(yùn)行所需的一些shell命令和程序所必需的系統(tǒng)庫，初始化程序，系統(tǒng)運(yùn)行時必須的外部命令，XFree86子系統(tǒng)，字體集和本地化的環(huán)境設(shè)置，系統(tǒng)的桌面風(fēng)格和貼圖，鍵盤映射，設(shè)備配置數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)安裝程序等部分。

系統(tǒng)內(nèi)核vmlinuz存在系統(tǒng)的啟動映像之中，在系統(tǒng)啟動時調(diào)入，然后Linux調(diào)入初始Ram磁盤，由此Ram磁盤上的程序加載運(yùn)行安裝程序的第一階段加載程序。這是個可執(zhí)行程序，它一般執(zhí)行加載硬盤驅(qū)動模塊，將磁盤上的整個安裝環(huán)境調(diào)入內(nèi)存，并作為根分區(qū)掛接。

這時就有一個在內(nèi)存中的最小化的Linux系統(tǒng)了，一段映像程序結(jié)束運(yùn)行，釋放自己所占的內(nèi)存，并將控制轉(zhuǎn)移到真正的系統(tǒng)安裝程序。這時系統(tǒng)安裝程序開始啟動XFree86子系統(tǒng)，設(shè)置正確的本地化環(huán)境，包括本地化環(huán)境變量，字體集，正確的鍵盤映射等，這時就允許用戶進(jìn)行交互，從而在用戶的干預(yù)下，完成整個系統(tǒng)的安裝過程。

整個安裝過程的一般流程：

2.1 定制安裝內(nèi)核

一個好的安裝程序內(nèi)核是和安裝程序緊密相關(guān)的，它必須是完備的和精簡的。完備的內(nèi)核是指：如果安裝程序要對某方面的功能進(jìn)行支持的話，必須在內(nèi)核中也提供相應(yīng)的支持。精簡的內(nèi)核是指：對于安裝程序不需要的功能，內(nèi)核一定不要支持，而且能作為模塊存在的，就一定要把它設(shè)置為模塊。這樣定制出來的內(nèi)核很小，保證了定制的內(nèi)核以及必須的硬盤驅(qū)動模塊能放入啟動映像中。

例如，對于2.4.3內(nèi)核一組選項是：(在下面的一組選項中沒有注明的選項，可以在定制安裝程序的內(nèi)核時省略)

Loadable module support　　　　　　　　 可加載模塊支持

Enable loadable module support　　　將可加載模塊支持打入內(nèi)核

Kernel module loader　　　　　　　 將內(nèi)核模塊加載器打入內(nèi)核

Processor type and features 內(nèi)核支持的處理器類型

(386) Processor family　　　　　選擇386兼容方式編譯內(nèi)核

Toshiba Laptop support　　　 東芝筆記本支持作為模塊

(off) High Memory Support　　　 對大于2GB的內(nèi)存不提供支持

選擇386兼容方式是為了保證安裝程序具有良好的兼容性，在某種程度上來說，速度的快慢并不是衡量安裝程序的指標(biāo)。一個好的安裝程序，應(yīng)該具有高穩(wěn)定性和高兼容性。

General setup　　　　　　　　　　　　　　　 一般選項

Networking support　　　　　　　　　　　內(nèi)核級網(wǎng)絡(luò)支持

PCI support　　　　　　　　　　　　　　 內(nèi)核級PCI總線支持

(Any)　 PCI access mode　　　　　　　　　　 PCI硬件的存取方式

EISA support　　　　　　　　　　　　　　　　內(nèi)核級EISA總線支持

Support for hot-pluggable devices　　　 支持熱插拔設(shè)備

System V IPC　　　　　　　　　　　　　　　　SystemV的進(jìn)程間通訊機(jī)制

(ELF) Kernel core (/proc/kcore) format　內(nèi)核文件格式為ELF

Kernel support for a.out binaries　　內(nèi)核模塊支持a.out文件

<*> Kernel support for ELF binaries　　　內(nèi)核支持ELF格式

Kernel support for MISC binaries　　 內(nèi)核模塊支持其他的格式

對于網(wǎng)絡(luò)支持和IPC機(jī)制的內(nèi)核支持是必須的，因為Linux上的很多程序，即便它沒有進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，它也用這些方式進(jìn)行進(jìn)程間通訊。對于ELF的內(nèi)核支持也是必須的，因為安裝程序需要使用初始內(nèi)存映像(initrd)，這種方式需要調(diào)用程序完成一些初始化的工作，這就要求內(nèi)核必須能夠支持ELF可執(zhí)行文件格式。其他對于PCI、EISA設(shè)備的支持，是提高安裝內(nèi)核硬件兼容性的必要選項。

Parallel port support　　　　　　并行端口支持，要引入并口設(shè)備支持時

Parallel port support　　　　 模塊化的并行端口支持

PC-style hardware　　　　　PC類型的硬件

IEEE 1284 transfer modes　IEEE 1284傳送模式支持(支持設(shè)備自檢)

對于并口而言，為了自動檢測連接到并口的設(shè)備，必須將IEEE 1284傳送模式支持打入內(nèi)核。對于不支持IEEE 1284傳送模式的并口設(shè)備，系統(tǒng)是無法進(jìn)行自動檢測的。

Plug and Play configuration

Plug and Play support　　　　　　模塊化的即插即用設(shè)備支持

ISA Plug and Play support　 模塊化的ISA即插即用設(shè)備支持

在2.4.x內(nèi)核中，對ISA Plug and Play設(shè)備的支持存在一些錯誤，對于部分設(shè)備，將此選項置入內(nèi)核，設(shè)備是無法正常工作的。因此，建議在定制內(nèi)核時，對此類設(shè)備的支持采用內(nèi)核模塊方式。

Block devices　　　　　　　　　　　　　 引入對塊設(shè)備的支持

<*> RAM disk support　　　　　　　　 核心支持RAM磁盤

(4096)　Default RAM disk size

Initial RAM disk (initrd) support

初始RAM磁盤的內(nèi)核支持。因為安裝程序需要設(shè)置初始內(nèi)存鏡像以加載設(shè)備模塊，所以這一選項對于安裝程序是必須的。

其他的選項都作為設(shè)備模塊存在，在需要時可以放入初始內(nèi)存鏡像中。

Multi-device support (RAID and LVM)

Multiple devices driver support (RAID and LVM)

<*>　　RAID support　　　　　　　　　　　將設(shè)備模塊md.o打入內(nèi)核

如果將md.o不置入內(nèi)核，僅為模塊方式，raid分區(qū)將無法作為根分區(qū)啟動系統(tǒng)。這主要是因為raid設(shè)備需要在啟動之初對硬盤進(jìn)行讀寫，以決定raid分區(qū)的位置，類型等參數(shù)。

Linear (append) mode

RAID-0 (striping) mode

RAID-1 (mirroring) mode

RAID-4/RAID-5 mode

Multipath I/O support

Logical volu