波兰极客用一张软盘运行Linux系统，用的还是最新内核！

丰色 2021-07-06 15:39:25 来源：量子位

用软盘启动Linux系统曾经很“家常便饭”，当然那都是90-00年代的事了。

有年纪（bushi）的同学可能熟悉。

但现在，即使你还有一张能用的3.5英寸软盘，可1.44MB的容量远远装不下一个现代linux内核，更不用说还得加上所有支持软件了。

但奇人有招，波兰一位游戏开发小哥只用一张软盘就把现代Linux操作系统嵌进去了！

盘上还有几百KiB的剩余空间！而且用的都是最新“组件”，包括今年5.16号才发布的5.13.0-rc2版本的Linux内核。

一张软盘装下现代Linux系统

小哥把这个系统命名为Floppinux，在它的官网上带大家走了整个过程，包括从下拉（pull down）、编译源代码到创建最终的磁盘映像的所有命令。

而之所以做这么一件事情，是因为小哥觉得自己用了好多年Linux，也用过很多Live-CD（能够在不安装到硬盘的前提下，体验Linux操作系统的东西）。

但他对其背后的基本原理知之甚少，所以决定动手研究一下。

小哥的第一个目标是运行Nomad Diskmag程序。

Diskmag这个远古东西不知道有人了解吗？

它的全称叫disk magazine，也就是磁盘杂志，是一种在上世纪80-90年代，以软盘形式发行的电子杂志。90年代后就被在线出版物所取代了。

小哥已经用bash脚本搞定了前端界面，就差封面、目录和cat每个文件的正文了。

为了运行他写的脚本，需要一个可用的Linux 发行版，也就是一个可以在软盘上运行的系统。

动手！

因为在64位系统上编译32位代码有点棘手。为了更简单，小哥用他的32位CPU的旧笔记本来做这一切。

可以使用32位系统的VirtualBox，如果要用64位，添加命令“ARCH=x86”，例如：make ARCH=x86 tinyconfig。

下面就是把现代Linux操作系统装进一张1.44MB软盘的大概过程：

1、创建并进入你想要保存文件的目录

2、配置和构建定制内核

使用最新Linux内核（版本5.13.0-rc2）：

git clone --depth=1 https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git

进行最小配置：make tinyconfig

添加额外配置：make menuconfig

从菜单中选择以下选项：

将设置保存并退出，等待编译完成，最后内核将在arch/x86/boot/bzImage中构建，把它移到主目录。

3、 添加工具

如果没有工具，内核只会启动，无法执行任何操作。小哥使用BusyBox（最流行的轻量级工具之一），下载并解压：

wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.33.1.tar.bz2

进入目录，进行启动配置：make allnoconfig

然后选择你想要的工具：make menuconfig

每个菜单项都显示各工具需占用多少KB，合理选择哦。

小哥的选择：

保存配置并退出，编译完成后_install目录下会创建一个包含所有文件的文件系统，把它移到主目录。

4、添加目录结构

有了内核和基本工具，仍然需要一些额外的目录结构：

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

接下来创建几个配置文件，启动后显示欢迎消息：

cat >> welcome << EOF
Some welcome text...
EOF

然后配置处理启动、退出和重启的Inittab文件&实际的初始化脚本，并使初始化脚本可执行，并将所有文件的所有者设置为root。（限于篇幅命令已省略，具体可查看文末链接[1]）

最后，将此目录压缩为一个文件。

可通过从主目录运行QEMU（在GNU/Linux 平台上广泛使用的模拟处理器）对以上所有内容进行测试。

5、下面就是把这一切放进软盘了

创建指向内核和文件系统的Syslinux引导文件（boot file）：

cat >> syslinux.cfg << EOF
DEFAULT linux
LABEL linux
SAY [ BOOTING FLOPPINUX VERSION 0.1.0 ]
KERNEL bzImage
APPEND initrd=rootfs.cpio.gz
EOF

chmod +x syslinux.cfg

创建空软盘映像：

dd if=/dev/zero of=floppinux.img bs=1k count=1440
mkdosfs floppinux.img
syslinux --install floppinux.img

Mount it !并将syslinux、内核和文件系统复制到软盘映像：

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！

现在你就有了自己的发行版映像floppinux.img，你可以烧录到软盘，然后在真正的硬件上启动它了！

启动耗时1分多

小哥花了不到3分钟烧录成功，然后开始了首次启动。

成功大概只花了1分多钟。

啊，从屏幕上看了小哥似乎不年轻，头发也秃得让人落泪。

小哥（老哥）表示，在这种裸机的现代硬件上，唯一能阻止启动速度的就是软驱的实际速度。它们最大原始速度为125KB/s。实际上可能会更慢。

下面是软盘占有空间总结，可以看到还剩272KiB。

网友热议：“92年的时候我可是需要两张5.25”的软盘”

硬件开源项目网站 Hackaday对小哥的创造进行了报道，并点评道：

当然，为了将最新的Linux内核和BusyBox构建到大约1MB的空间，必须做出一些让步，所以Floppinux肯定不是任何人所说的日常驱动程序。一旦系统启动，除了编写一些shell脚本之外，就没有什么可做的了。
即使你没有软盘，也值得跟着他的教程，在QEMU中启动映像，看看如何从零开始正式构建一个Linux系统。这事不仅可以用来吹牛，这样一个最小安装的所有组件如何组合在一起的知识，对学习嵌入式Linux设备也很有用。

而在Hacker News 论坛上很多人纷纷对小哥竖起大拇指，有人表示最令他惊讶的就是用的最新版的Linux内核和BusyBox。而且这对其他嵌入式系统也很有用。

有人说，92年的时候我可是需要两张5.25英寸的软盘来运行Linux！

开发者介绍

文中的主角“小哥”叫Krzysztof Jankowski，来自波兰，85后，是一名专业的游戏开发者和数字艺术家。

25年前就开始用QBASIC编程，喜欢FOSS、像素画（pixel art）、树莓派,、游戏引擎等。

去年，他创办了自己的公司Cyfrowy Nomada，与beffio签订了高级游戏引擎开发合同。他成为一名专业的游戏开发商的梦想成为现实。

他和他的伙伴们开发的游戏“自由坦克”（Tanks of Freedom）不知道有人玩过没？

GitHub传送门：https://github.com/w84death/floppinux

参考链接：

[1]https://bits.p1x.in/floppinux-an-embedded-linux-on-a-single-floppy/

[2]https://hackaday.com/2021/05/24/running-modern-linux-from-a-single-floppy-disk/

[3]https://news.ycombinator.com/item?id=27247612

[4]https://krzysztofjankowski.com/