ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΑΝΟΜΗΣ LINUX ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΣΤΙΣ ΑΝΑΓΚΕΣ ΤΟΥ ΤΜΗΜΑΤΟΣ Η.Υ.Σ.

Transcript

1 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΑΝΟΜΗΣ LINUX ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΣΤΙΣ ΑΝΑΓΚΕΣ ΤΟΥ ΤΜΗΜΑΤΟΣ Η.Υ.Σ. από τον Τσεσμελή Θεόδωρο Υποβάλεται στο Ανώτατο Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά ως μερική συμπλήρωση των απαιτήσεων για την απόκτηση Πτυχίου Μηχανικού Ηλεκτρονικών Υπολογιστικών Συστημάτων Τμήμα Ηλεκτρονικών Υπολογιστικών Συστημάτων Σεπτέμβριος-2009

2 Περίληψη Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η ανάπτυξη μιας διανομής Linuxαπό το μηδέν για τις ανάγκες των σπουδαστών του τμήματος Ηλεκτρονικών Υπολογιστικών Συστημάτων. Η διανομή θα περιείχε όλα τα προγράμματα που διαχειρίζεται ένας σπουδαστής του τμήματος καθ' όλη τη διάρκεια σπουδών του στο τμήμα και έχουν σχέση με το εκπαιδευτικό υλικό, τόσο των θεωριών όσο και των αντίστοιχων εργαστηρίων, των μαθημάτων. Συγκεκριμένα, περιγράφονται η όλη διαδικασία δημιουργίας του απαραίτητου περιβάλλοντος εργασίας, τα βήματα δημιουργίας της βασικής δομής της διανομής, τα βήματα επέκτασης του βασικού κορμού σε μία μορφή πιο προσιτή στον χρήστη και τέλος παρουσιάζεται ο τρόπος μεταφοράς του τελικού σταδίου της διανομής σε κάποιο εξωτερικό μέσο εγγραφής (cddvd, usb stick,...) για την χρησιμοποίηση του. Επίσης γίνεται αναφορά στη δημιουργία και χρησιμοποίηση των αδειών (Licences) ανοικτού κώδικα. Η μεθοδολογία αυτή μπορεί να γίνει οδηγόςκαι να αποτελέσει τη βάση για τη δημιουργία και την πραγματοποίηση μιας διανομής η οποία δεν θα έχει να ζηλέψει σε τίποτα τις εμπορικές διανομές που αναπτύσσονται από διάφορες εταιρείες στον τομέα του open source development. Η γενικότητα της μεθοδολογίας έγκειται στο γεγονός ότι έχουν καταγραφεί όλα τα βήματα που εξασφαλίζουν την λειτουργικότητα και την αυτοδυναμία του συγκεκριμένου project. Επιστημονική Περιοχή: Ανάπτυξη Λειτουργικού Συστήματος Λέξεις Κλειδιά: Live-cd, Linux, Distribution, Compilation, Open Source xi

3 Περιεχόμενα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΠΡΌΛΟΓΟΣ... 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΕΙΣΑΓΩΓΉ ΜΙΑ ΣΥΝΟΠΤΙΚΉ ΑΝΑΦΟΡΆ ΣΤΗΝ ΙΣΤΟΡΊΑ ΤΟΥ GNU/LINUX... 3 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. ΔΙΑΔΙΚΑΣΊΑ ΕΚΚΊΝΗΣΗΣ... 9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4. ΤΎΠΟΙ ΔΊΣΚΩΝ (DISK TYPES) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. LIVE CD-DVD ΙΣΤΟΡΊΑ ΠΡΟΈΛΕΥΣΉ ΤΩΝ LINUX LIVE CDS ΧΡΉΣΕΙΣ ΕΝΌΤΗΤΕΣ LIVE CDS ΤΑ LIVE CD ΩΣ ΣΥΣΚΕΥΈΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΎ Κοινά Γνωρίσματα Η τεχνική El Torito Πως δουλεύει ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6. LINUX BOOT LOADERS ΕΙΣΑΓΩΓΉ ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΟΎΝ ΟΙ BOOT LOADERS Τι κάνει το BIOS για εμάς ΜΈΡΗ ΕΝΌΣ BOOT LOADER GRUB SYSLINUX/ISOLINUX ΠΟΥ ΜΠΟΡΟΎΝ ΟΙ BOOT LOADERS ΝΑ ΖΉΣΟΥΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7. THE KERNEL Ο ΠΥΡΉΝΑΣ ΦΟΡΤΏΝΟΝΤΑΣ ΤΟΝ ΠΥΡΉΝΑ-KERNEL ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8. ΔΟΜΉ ΤΟΥ ROOT FILESYSTEM ΣΚΟΠΌΣ BIN : ΠΡΟΓΡΆΜΜΑΤΆ ΑΝΑΓΚΑΊΑ ΣΤΟΝ ΧΡΉΣΤΗ (ΓΙΑ ΧΡΉΣΗ ΑΠΌ ΌΛΟΥΣ ΤΟΥΣ ΧΡΉΣΤΕΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΉΜΑΤΟΣ) BOOT : ΣΤΑΤΙΚΆ ΑΡΧΕΊΑ ΤΟΥ BOOT LOADER DEV : ΑΡΧΕΊΑ ΣΥΣΚΕΥΏΝ ETC : ΑΡΧΕΊΑ ΚΑΙ ΚΑΤΆΛΟΓΟΙ ΡΎΘΜΙΣΗΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΉΜΑΤΟΣ HOME : ΕΓΧΏΡΙΟΙ ΚΑΤΆΛΟΓΟΙ ΧΡΗΣΤΏΝ LIB : ΚΟΙΝΈΣ ΑΝΑΓΚΑΊΕΣ ΒΙΒΛΙΟΘΉΚΕΣ ΚΑΙ KERNEL MODULES MEDIA : MOUNT POINT ΓΙΑ REMOVEABLE MEDIA MNT : MOUNT POINT ΓΙΑ ΠΡΟΣΩΡΙΝΆ MOUNTED FILESYSTEMS OPT : ΠΡΌΣΘΕΤΑ ΠΑΚΈΤΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΆΤΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΏΝ ROOT : Ο ΕΓΧΏΡΙΟΣ ΚΑΤΆΛΟΓΟΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΧΡΉΣΤΗ ROOT SBIN : SYSTEM BINARIES SRV : ΣΤΟΙΧΕΊΑ ΓΙΑ ΤΙΣ ΥΠΗΡΕΣΊΕΣ ΠΟΥ ΠΑΡΈΧΟΝΤΑΙ ΓΙΑΑΥΤΌ ΤΟ ΣΎΣΤΗΜΑ TMP : ΠΡΟΣΩΡΙΝΆ ΑΡΧΕΊΑ ΚΑΙ ΦΆΚΕΛΟΙ USR VAR PROC : ΠΛΗΡΟΦΟΡΊΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΠΥΡΉΝΑ ΚΑΙ ΤΙΣ ΔΙΕΡΓΑΣΊΕΣ xv

4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9. ΔΙΑΔΙΚΑΣΊΑ ΔΗΜΙΟΥΡΓΊΑΣ ΤΟΥ ΠΕΡΙΕΧΟΜΈΝΟΥ ΕΝΌΣ LIVE CD DVD ΑΠΑΙΤΉΣΕΙΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΉΜΑΤΟΣ ΠΟΥ ΘΑ ΦΙΛΟΞΕΝΉΣΕΙ ΤΟ PROJECT ΔΗΜΙΟΥΡΓΊΑ ΚΑΙΝΟΎΡΓΙΟΥ PARTITION ΔΗΜΙΟΥΡΓΊΑ ΤΟΥ FILESYSTEM ΤΟΥ PARTITION MOUNTING ΤΟΥ ΚΑΙΝΟΎΡΓΙΟΥ PARTITION ΔΗΜΙΟΥΡΓΊΑ ΤΟΥ ΧΡΉΣΤΗ ECSX ΡΥΘΜΊΖΟΝΤΑΣ ΤΟ ΠΕΡΙΒΆΛΛΟΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΉ ΤΟΥ ΠΡΟΣΩΡΙΝΟΎ ΣΥΣΤΉΜΑΤΟΣ Τεχνικά Σημεία του Toolchain Binutils Pass GCC Pass Linux API Headers Glibc Adjusting the Toolchain Binutils Pass GCC Pass Tcl Expect DejaGNU Ncurses Bash Bzip Coreutils Diffutils E2fsprogs Findutils Gawk Gettext Grep Gzip M Make Patch Perl Sed Tar Texinfo-4.13a Util-linux-ng Stripping Αλλαγή δικαιωμάτων ΕΓΚΑΤΆΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΎ ΤΗΣ ΒΑΣΙΚΉΣ ΔΟΜΉΣ ΤΗΣ ΔΙΑΝΟΜΉΣ Προετοιμασία των Virtual Kernel File Systems Εισαγωγή στο περιβάλλον chroot Δημιουργία καταλόγων Δημιουργία των αναγκαίων αρχείων και συνδέσμων Linux API Headers Man-pages Glibc Επαναπροσδιορισμός του Toolchain Zlib Binutils GMP xvi

5 MPFR GCC Berkeley DB Sed E2fsprogs Coreutils Iana-Etc M Bison Ncurses Procps Grep Readline Bash Libtool-2.2.6a Inetutils Perl Autoconf Automake Bzip Diffutils File Gawk Findutils Flex Gettext Groff Gzip IPRoute Kbd Less Make Man-DB Module-Init-Tools Patch Psmisc Shadow Sysklogd Sysvinit Tar Texinfo-4.13a Udev Util-linux-ng Vim ΚΑΘΑΡΙΣΜΌΣ ΕΓΚΑΤΆΣΤΑΣΗ ΤΩΝ BOOTSCRIPTS ΤΟΥ ΣΥΣΤΉΜΑΤΟΣ Πως λειτουργούν αυτά τα Bootscripts Setclock Script Linux Console Το αρχείο /etc/inputrc Αρχεία εκκίνησης Bash Shell Εφαρμογή του Udev Sysfs Udev Bootscript xvii

6 Δημιουργία Device Node Φόρτωση των Modules Χειρισμός Hotpluggable/δυναμικών συσκευών Localnet Script Το αρχείο /etc/hosts Νetwork Scripts Ο κατάλογος /etc/profile.d etc/profile.d/dircolors.sh etc/profile.d/extrapaths.sh etc/profile.d/readline.sh etc/profile.d/umask.sh etc/profile.d/x.sh etc/profile.d/i18n.sh etc/bashrc etc/dircolors etc/shells Γεννήτρια Τυχαίων Αριθμών ΔΗΜΙΟΥΡΓΊΑ ΤΟΥ BOOTDISK Linux Squashfs Unionfs GRUB ΚΛΕΊΣΙΜΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10. ΜΕΤΑΦΟΡΆ ΤΟΥ ΣΥΣΤΉΜΑΤΟΣ ΣΕ ΚΆΠΟΙΟ ΟΠΤΙΚΌ ΜΈΣΟ(CD-DVD) Ή ΣΕ ΚΆΠΟΙΟ USB STICK ΔΗΜΙΟΥΡΓΊΑ ΤΟΥ LINUX FILESYSTEM ΤΟ ΧΤΊΣΙΜΟ ΧΤΊΣΙΜΟ ΤΟΥ INITRD ΔΗΜΙΟΥΡΓΊΑ ΤΟΥ ΑΡΧΕΊΟΥ ISO ΓΙΑ ΤΟ CD ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11. ΚΑΤΑΝΟΏΝΤΑΣ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΌ ΑΝΟΙΚΤΟΎ ΚΏΔΙΚΑ ΆΔΕΙΕΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΎ (SOFTWARE LICENSES) ΤΙ ΕΊΝΑΙ ΛΟΓΙΣΜΙΚΌ ΑΝΟΙΚΤΟΎ ΚΏΔΙΚΑ; ΒΑΣΙΚΈΣ ΑΡΧΈΣ ΤΟΥ ΝΌΜΟΥ ΔΙΚΑΙΩΜΆΤΩΝ ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΉΣ ΙΔΙΟΚΤΗΣΊΑΣ ΤΎΠΟΙ ΑΔΕΙΏΝ ΑΝΟΙΚΤΟΎ ΚΏΔΙΚΑ Η ΓΕΝΙΚΉ ΔΗΜΌΣΙΑ ΆΔΕΙΑ GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) ΤΙ ΕΊΝΑΙ ΜΙΑ ΠΑΡΆΓΩΓΟΣ ΕΡΓΑΣΊΑ; ΣΕ ΠΟΙΆ ΣΗΜΕΊΑ ΣΤΈΚΕΤΑΙ Ο ΝΌΜΟΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΠΑΡΆΓΩΓΕΣ ΕΡΓΑΣΊΕΣ ΣΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΌ; ΠΏΣ ΑΥΤΈΣ ΟΙ ΔΟΚΙΜΈΣ ΕΦΑΡΜΌΖΟΝΤΑΙ ΣΤΙΣ ΠΑΡΆΓΩΓΕΣ ΕΡΓΑΣΊΕΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΎ ΑΝΟΙΚΤΟΎ ΚΏΔΙΚΑ; ΜΎΘΟΙ ΓΙΑ ΤΟΝ ΑΝΟΙΚΤΌ ΚΏΔΙΚΑ ΠΑΡΑΡΤΉΜΑΤΑ ΠΑΡΆΡΤΗΜΑ A. ΈΞΤΡΑ ΠΡΟΓΡΆΜΜΑΤΆ ΕΓΚΑΤΆΣΤΑΣΗΣ ΠΑΡΆΡΤΗΜΑ B. ΠΑΚΈΤΑ ΚΑΙ PATCHES ΠΑΡΆΡΤΗΜΑ C. ΓΕΝΙΚΉ ΆΔΕΙΑ ΔΗΜΌΣΙΑΣ ΧΡΉΣΗΣ (GNU GPL) ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΊΑ xviii