【容器技术01】使用 busybox 构建 Mini Linux FS

使用 busybox 构建 Mini Linux FS

构建目标

在 Linux 文件系统下构建一个 Mini 的文件系统，构建目标如下：

minilinux
├── bin
│   ├── ls
│   ├── top
│   ├── ps
│   ├── sh
│   └── …
├── dev
├── etc
│   ├── group
│   ├── localtime
│   ├── network
│   ├── passwd
│   └── shadow
├── home
├── proc
├── root
├── tmp
├── usr
│   └── sbin
└── var
    ├── spool
    └── www

构建成功后，可以使用 chroot 命令进入其中、执行一些简单的命令，例如 ls、cd 等。

2. 下载 & 编译 busybox

下载 busybox 源码（版本自己选择），下载之后进行解压操作（随意位置都可以），解压后进入

wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.35.0.tar.bz2
tar xjf busybox-1.35.0.tar.bz2
cd busybox-1.35.0

3. 配置 BusyBox

cd 到 busybox-1.35.0 下以后，需要进行一些步骤

1. 首先生成默认的配置：

make defconfig

2. 避免出现依赖动态链接库的情况，需要进行一些配置的修改

sed -i 's/^# CONFIG_STATIC is not set/CONFIG_STATIC=y/' .config

4. 编译 BusyBox

执行以下命令进行编译：

make -j4

5. 创建目标目录

在 BusyBox 源码根目录之外，新建一个目标目录，并创建必需的目录结构（这里在 busybox 同级目录下创建一个 minilinux 的目录，也可以自定义，不过后续的相关命令也需要修改）。

mkdir -p ../minilinux/{bin,dev,etc,home,proc,root,tmp,usr/sbin,var/spool,var/www}

6. 安装 BusyBox

在 源码目录下执行（如果第五步创建目标目录时修改过目录位置，这里也需要进行对应的修改）：

make CONFIG_PREFIX=../minilinux install

7. 脚本示例

将以上的所有步骤集合到一个脚本中，该脚本会自动完成下载、编译 BusyBox（启用静态编译）、构建自定义目录名的迷你 Linux 文件系统（包括创建必要的目录、设备节点及基本的 /etc 文件）。

#!/bin/bash
# 构建迷你 Linux 文件系统（使用 BusyBox）
#
# 使用方法：
#   ./build_minilinux.sh [target_directory]
#
# 如果未指定 target_directory，则默认使用 "minilinux" 作为构建目录。
#
# 构建步骤：
# 1. 下载 BusyBox（默认为 1.35.0 版本）
# 2. 解压并生成默认配置，启用静态编译（CONFIG_STATIC=y）
# 3. 编译 BusyBox
# 4. 创建目标目录结构，并安装 BusyBox 到目标目录中
# 5. 创建必要的设备节点（/dev/console 与 /dev/null）
# 6. 创建 minimal 的 /etc/passwd 和 /etc/group
# 7. 输出后续使用提示（如何 mount /proc 及 chroot）

set -e

# 默认目标目录为 "minilinux"，可通过参数自定义
TARGET_DIR=${1:-minilinux}
BUSYBOX_VERSION="1.35.0"
BUSYBOX_TARBALL="busybox-${BUSYBOX_VERSION}.tar.bz2"
BUSYBOX_DIR="busybox-${BUSYBOX_VERSION}"

echo "=========================================="
echo "构建迷你 Linux 文件系统"
echo "目标目录: ${TARGET_DIR}"
echo "BusyBox 版本: ${BUSYBOX_VERSION}"
echo "=========================================="

# 如果 BusyBox 压缩包不存在，则下载
if [ ! -f "${BUSYBOX_TARBALL}" ]; then
    echo "[1/7] 下载 BusyBox ${BUSYBOX_VERSION}..."
    wget https://busybox.net/downloads/${BUSYBOX_TARBALL}
fi

# 如果 BusyBox 源码目录不存在，则解压
if [ ! -d "${BUSYBOX_DIR}" ]; then
    echo "[2/7] 解压 BusyBox..."
    tar xjf ${BUSYBOX_TARBALL}
fi

# 进入 BusyBox 源码目录
cd ${BUSYBOX_DIR}

echo "[3/7] 生成默认配置，并启用静态编译..."
make defconfig

# 启用静态编译：将 "# CONFIG_STATIC is not set" 替换为 "CONFIG_STATIC=y"
if grep -q "^# CONFIG_STATIC is not set" .config; then
    sed -i 's/^# CONFIG_STATIC is not set/CONFIG_STATIC=y/' .config
fi

echo "[4/7] 编译 BusyBox..."
make -j$(nproc)

# 返回上层目录，并创建目标文件系统目录结构
cd ..
echo "[5/7] 创建目标目录结构 ${TARGET_DIR} ..."
mkdir -p ${TARGET_DIR}/{bin,dev,etc,home,proc,root,tmp,usr/sbin,var/spool,var/www}

echo "[6/7] 安装 BusyBox 到 ${TARGET_DIR} ..."
cd ${BUSYBOX_DIR}
make CONFIG_PREFIX=../${TARGET_DIR} install
cd ..

echo "[7/7] 创建必要的设备节点..."
# 创建 /dev/console 和 /dev/null（需要 root 权限，如果不是 root，则使用 sudo）
if [ $(id -u) -ne 0 ]; then
    echo "当前非 root 用户，尝试使用 sudo 创建设备节点..."
    sudo mknod -m 600 ${TARGET_DIR}/dev/console c 5 1
    sudo mknod -m 666 ${TARGET_DIR}/dev/null c 1 3
else
    mknod -m 600 ${TARGET_DIR}/dev/console c 5 1
    mknod -m 666 ${TARGET_DIR}/dev/null c 1 3
fi

echo "创建 minimal 的 /etc/passwd 和 /etc/group 文件..."
cat > ${TARGET_DIR}/etc/passwd <<'EOF'
root:x:0:0:root:/root:/bin/sh
EOF

cat > ${TARGET_DIR}/etc/group <<'EOF'
root:x:0:
EOF

echo "=========================================="
echo "迷你 Linux 文件系统已构建在目录: ${TARGET_DIR}"
echo ""
echo "测试方法："
echo "1. 挂载 /proc（用于部分命令）:"
echo "     sudo mount -t proc proc ${TARGET_DIR}/proc"
echo "2. 使用 chroot 进入新系统:"
echo "     sudo chroot ${TARGET_DIR} /bin/sh"
echo "3. 退出后，请卸载 /proc:"
echo "     sudo umount ${TARGET_DIR}/proc"
echo "=========================================="

在创建完毕后，就可以使用 chroot 命令进入 minilinux 目录中进行尝试了。