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title: NanoBSD 简介
authors:
  - author: Daniel Gerzo
copyright: 2006 The FreeBSD Documentation Project
releaseinfo: "$FreeBSD$" 
trademarks: ["freebsd", "general"]
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= NanoBSD 简介
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include::shared/authors.adoc[]

[.abstract-title]
摘要

这篇文档提供了关于 NanoBSD 工具的介绍信息， 这一工具可以用来创建用于嵌入式应用的 FreeBSD 系统映像， 以适应存放到袖珍闪存 (Compact Flash) 卡 (或其它大容量存储介质) 上的需要。

'''

toc::[]

[[intro]]
== NanoBSD 简介

NanoBSD 是 {phk-name} 目前正在开发的一项工具。 它可以用来创建用于嵌入式应用的 FreeBSD 系统映像， 以便配合袖珍闪存 (Compact Flash) 卡 (或其他大容量存储介质) 使用。

这一工具也可以用来构建定制的安装映像， 以简化通常称为 "计算设备 (computer appliances)" 的系统的安装和维护工作。 计算设备通常在产品中将捆绑硬件和软件， 或者换言之， 所有的应用程序都是预先装好的。 这些设备可以直接插到暨存的网络中， 并 (几乎是) 立即投入使用。

NanoBSD 提供的功能包括：

* 可以和 FreeBSD 一样使用 Ports 和预编译包- 所有的应用程序都可以在 NanoBSD 映像中直接使用， 而方式与 FreeBSD 完全一样。
* 不减少功能 - 能够使用 FreeBSD 做的任何工作， 都可以在 NanoBSD 中使用， 除非您在创建 NanoBSD 映像时， 明确地删去它们。
* 所有对象在运行时均是只读的 - 可以安全地拔掉电源插销。 在系统非正常关闭之后， 无需运行 man:fsck[8]。
* 便于联编和定制 - 只需使用一个 shell 脚本和一个配置文件， 您可以很容易地裁减和定制适于任意需求的映像。

[[howto]]
== 如何使用 NanoBSD

[[design]]
=== NanoBSD 的设计

一旦将映像存入介质， 就可以用它来引导 NanoBSD 了。 默认情况下， 大容量存储器会划分为三个区：

* 两个映像区： `code#1` 和 `code#2`。
* 一个配置文件区， 运行环境中， 可以将其挂接到 [.filename]#/cfg# 目录下。

这些分区默认情况下以只读方式挂接。

[.filename]#/etc# 和 [.filename]#/var# 目录均为 man:md[4] (malloc) 盘。

配置文件分区保存在 [.filename]#/cfg# 目录。 它包含了用于 [.filename]#/etc# 目录的文件， 在启动之后暂时以只读方式挂接。 因此， 在需要从 [.filename]#/etc# 向 [.filename]#/cfg# 目录复制所进行的、 希望在重启时保持不变的配置时， 需要进行一些额外的操作。

.在 [.filename]#/etc/resolv.conf# 中进行需要保持的修改
[example]
====

[source,bash]
....
# vi /etc/resolv.conf
[...]
# mount /cfg
# cp /etc/resolv.conf /cfg
# umount /cfg
....

====

[NOTE]
====
只有在系统启动过程中， 以及需要修改配置文件的场合， 才需要挂接包含 [.filename]#/cfg# 的那个分区。

在任何时候都保持挂接 [.filename]#/cfg# 不是一个好主意， 特别是当您把 NanoBSD 放在不适合进行大量写操作的分区时 (由于文件系统的同步进程会定期向系统盘写一些数据)。
====

=== 构建 NanoBSD 映像

NanoBSD 映像是通过使用非常简单的 [.filename]#nanobsd.sh# shell 脚本来构建的， 这个脚本可以在 [.filename]#/usr/src/tools/tools/nanobsd# 目录中找到。 这个脚本建立的映像文件， 可以用 man:dd[1] 工具复制到存储介质上。

构建 NanoBSD 映像所需的命令是：

[source,bash]
....
# cd /usr/src/tools/tools/nanobsd <.>
# sh nanobsd.sh <.>
# cd /usr/obj/nanobsd.full <.>
# dd if=_.disk.full of=/dev/da0 bs=64k <.>
....

<.> 进入 NanoBSD 构建脚本的主目录。

<.> 开始构建过程。

<.> 进入构建好的映像文件所在的目录。

<.> 在存储介质上安装 NanoBSD。

=== 定制 NanoBSD 映像

这可能是 NanoBSD 最为重要， 同时也是您最感兴趣的功能。 同时， 您在开发 NanoBSD 应用时， 这也是相当耗时的过程。

执行下面的命令将使 [.filename]#nanobsd.sh# 从当前目录中的 [.filename]#myconf.nano# 文件读取配置：

[source,bash]
....
# sh nanobsd.sh -c myconf.nano
....

定制过程包含两步：

* 配置选项
* 定制函数

==== 配置选项

通过对配置进行设置， 可以配置用以传递给 NanoBSD 构建过程中 `buildworld` 和 `installworld` 阶段的联编和安装选项， 以及 NanoBSD 的主构建过程中的选项。 通过使用这些选项可以削减系统的尺寸， 使之能够放入 64MB 的存储。 您还可以进一步通过这些选项来削减 FreeBSD， 直到它只包含内核以及两三个用户环境文件为止。

配置文件中包含用以代替默认值的配置选项。 最重要的语句包括：

* `NANO_NAME` - 本次构建的名称 (用于创建工作目录的名字)。
* `NANO_SRC` - 用以联编和构建映像的源码树的位置。
* `NANO_KERNEL` - 用以联编内核的配置文件的名字。
* `CONF_BUILD` - 用于传递给 `buildworld` 构建阶段的选项。
* `CONF_INSTALL` - 用于传递给 `installworld` 构建阶段的选项。
* `CONF_WORLD` - 用以传递给 `buildworld` 和 `installworld` 这两个构建阶段的选项。
* `FlashDevice` - 定义所用的介质类型。 要了解进一步的细节， 请参考 [.filename]#FlashDevice.sub# 文件。

==== 定制函数

通过在配置文件中使用 shell 函数可以进一步微调 NanoBSD。 下面的例子展示了定制函数的基本模式：

[.programlisting]
....
cust_foo () (
	echo "bar=baz" > \
		${NANO_WORLDDIR}/etc/foo
)
customize_cmd cust_foo
....

下面是一个更贴近实际的例子， 它将默认的 [.filename]#/etc# 目录尺寸， 从 5MB 调整为 30MB：

[.programlisting]
....
cust_etc_size () (
	cd ${NANO_WORLDDIR}/conf
	echo 30000 > default/etc/md_size
)
customize_cmd cust_etc_size
....

除此之外， 还有几个默认的预定义定制函数：

* `cust_comconsole` - 在 VGA 设备上禁止 man:getty[8] ([.filename]#/dev/ttyv*# 设备节点) 并启用串口 COM1 作为系统控制台。
* `cust_allow_ssh_root` - 允许 `root` 通过 man:sshd[8] 登录。
* `cust_install_files` - 从 [.filename]#nanobsd/Files# 目录中安装文件， 这包含一些实用的系统管理脚本。

==== 安装预编译软件包

通过增加自定义的函数， 可以在 NanoBSD 增加预编译的软件包。 下面的函数会添加位于 [.filename]#/usr/src/tools/tools/nanobsd/packages# 的全部预编译软件包：

[.programlisting]
....
install_packages () (
mkdir -p ${NANO_WORLDDIR}/packages
cp /usr/src/tools/tools/nanobsd/packages/* ${NANO_WORLDDIR}/packages
chroot ${NANO_WORLDDIR} sh -c 'cd packages; pkg_add -v *;cd ..;'
rm -rf ${NANO_WORLDDIR}/packages
)
customize_cmd install_packages
....

==== 配置文件举例

下面是一个用于构建定制的 NanoBSD 映像的完整例子：

[.programlisting]
....
NANO_NAME=custom
NANO_SRC=/usr/src
NANO_KERNEL=MYKERNEL
NANO_IMAGES=2

CONF_BUILD='
NO_KLDLOAD=YES
NO_NETGRAPH=YES
NO_PAM=YES
'

CONF_INSTALL='
NO_ACPI=YES
NO_BLUETOOTH=YES
NO_CVS=YES
NO_FORTRAN=YES
NO_HTML=YES
NO_LPR=YES
NO_MAN=YES
NO_SENDMAIL=YES
NO_SHAREDOCS=YES
NO_EXAMPLES=YES
NO_INSTALLLIB=YES
NO_CALENDAR=YES
NO_MISC=YES
NO_SHARE=YES
'

CONF_WORLD='
NO_BIND=YES
NO_MODULES=YES
NO_KERBEROS=YES
NO_GAMES=YES
NO_RESCUE=YES
NO_LOCALES=YES
NO_SYSCONS=YES
NO_INFO=YES
'

FlashDevice SanDisk 1G

cust_nobeastie() (
	touch ${NANO_WORLDDIR}/boot/loader.conf
	echo "beastie_disable=\"YES\"" >> ${NANO_WORLDDIR}/boot/loader.conf
)

customize_cmd cust_comconsole
customize_cmd cust_install_files
customize_cmd cust_allow_ssh_root
customize_cmd cust_nobeastie
....

=== 更新 NanoBSD

更新 NanoBSD 相对而言较为简单：

[.procedure]
. 和之前一样构建新的 NanoBSD 映像文件。
. 将新的映像放入正运行的 NanoBSD 设备中的一个未用的分区。
+ 
与之前最初安装 NanoBSD 的步骤相比， 这一步骤最重要的区别在于这次不应使用 [.filename]#\_.disk.full# 文件 (它包含整个盘的映像)， 而应安装 [.filename]#_.disk.image# 映像 (这个文件中， 只包含一个系统分区)。
. 重新启动， 并从新安装的分区中启动系统。
. 如果一切顺利的话， 升级工作就完成了。
. 如果发生了任何问题， 则可以从先前的分区启动 (其中包含了旧的、 可用的映像)， 来尽可能快地恢复系统功能。 接下来可以修正新联编的版本中存在的问题， 并重复前述步骤。

要在正在运行的 NanoBSD 系统中安装新的映像， 可以使用位于 [.filename]#/root# 目录的 [.filename]#updatep1# 或 [.filename]#updatep2# 脚本， 具体使用哪一个脚本， 取决于正在运行的系统位于那个分区。

随时提供新 NanoBSD 映像所提供的服务， 以及采用的传输方法的不同， 您可以参考并使用下列三种方式之一：

==== 使用 man:ftp[1]

如果传输速度是第一要务， 采用下面的例子：

[source,bash]
....
# ftp myhost
get _.disk.image "| sh updatep1"
....

==== 使用 man:ssh[1]

如果更倾向于安全传输， 应参考下面的例子：

[source,bash]
....
# ssh myhost cat _.disk.image.gz | zcat | sh updatep1
....

==== 使用 man:nc[1]

如果远程主机既不提供 man:ftp[1] 服务， 也不提供 man:sshd[8] 服务：

[.procedure]
. 开始时， 在提供映像的主机上开启 TCP 监听， 并令其将映像文件发给客户机：
+
[source,bash]
....
myhost# nc -l 2222 < _.disk.image
....
+
[NOTE]
====
请确认您所使用的端口没有通过防火墙阻止来自 NanoBSD 客户机的联接请求。
====
. 连接到提供新映像服务的主机， 并执行 [.filename]#updatep1# 脚本：
+
[source,bash]
....
# nc myhost 2222 | sh updatep1
....
