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title: NanoBSD 简介
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authors:
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- author: Daniel Gerzo
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copyright: 2006 The FreeBSD Documentation Project
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releaseinfo: "$FreeBSD$"
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trademarks: ["freebsd", "general"]
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= NanoBSD 简介
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:doctype: article
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:toc: macro
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:toclevels: 1
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:icons: font
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:sectnums:
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:sectnumlevels: 6
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:source-highlighter: rouge
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:experimental:
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:toc-title: 目录
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:part-signifier: 部分
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:appendix-caption: 附录
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:table-caption: 表
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:figure-caption: 图
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:example-caption: 例
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include::shared/authors.adoc[]
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[.abstract-title]
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摘要
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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。
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toc::[]
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[[intro]]
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== NanoBSD 简介
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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。
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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。
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NanoBSD 提供的功能包括：
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* 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。
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* 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。
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* 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]。
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* 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。
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[[howto]]
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== 如何使用 NanoBSD
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[[design]]
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=== NanoBSD 的设计
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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：
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* 两个映像区： `code#1` 和 `code#2`。
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* 一个配置文件区， 运行环境中， 可以将其挂接到 [.filename]#/cfg# 目录下。
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这些分区默认情况下以只读方式挂接。
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[.filename]#/etc# 和 [.filename]#/var# 目录均为 man:md[4] (malloc) 盘。
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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。
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.在 [.filename]#/etc/resolv.conf# 中进行需要保持的修改
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[example]
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[source,shell]
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....
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# vi /etc/resolv.conf
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[...]
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# mount /cfg
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# cp /etc/resolv.conf /cfg
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# umount /cfg
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....
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====
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[NOTE]
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====
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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。
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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)。
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====
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=== 构建 NanoBSD 映像
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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。
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构建 NanoBSD 映像所需的命令是：
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[source,shell]
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....
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# cd /usr/src/tools/tools/nanobsd <.>
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# sh nanobsd.sh <.>
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# cd /usr/obj/nanobsd.full <.>
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# dd if=_.disk.full of=/dev/da0 bs=64k <.>
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....
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<.> 进入 NanoBSD 构建脚本的主目录。
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<.> 开始构建过程。
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<.> 进入构建好的映像文件所在的目录。
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<.> 在存储介质上安装 NanoBSD。
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=== 定制 NanoBSD 映像
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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。
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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：
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[source,shell]
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....
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# sh nanobsd.sh -c myconf.nano
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....
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定制过程包含两步：
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* 配置选项
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* 定制函数
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==== 配置选项
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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。
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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：
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* `NANO_NAME` - 本次构建的名称 (用于创建工作目录的名字)。
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* `NANO_SRC` - 用以联编和构建映像的源码树的位置。
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* `NANO_KERNEL` - 用以联编内核的配置文件的名字。
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* `CONF_BUILD` - 用于传递给 `buildworld` 构建阶段的选项。
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* `CONF_INSTALL` - 用于传递给 `installworld` 构建阶段的选项。
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* `CONF_WORLD` - 用以传递给 `buildworld` 和 `installworld` 这两个构建阶段的选项。
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* `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。
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==== 定制函数
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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：
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[.programlisting]
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....
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cust_foo () (
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echo "bar=baz" > \
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${NANO_WORLDDIR}/etc/foo
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)
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customize_cmd cust_foo
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....
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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：
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[.programlisting]
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....
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cust_etc_size () (
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cd ${NANO_WORLDDIR}/conf
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echo 30000 > default/etc/md_size
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)
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customize_cmd cust_etc_size
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....
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除此之外， 还有几个默认的预定义定制函数：
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* `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。
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* `cust_allow_ssh_root` - 允许 `root` 通过 man:sshd[8] 登录。
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* `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。
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==== 安装预编译软件包
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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：
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[.programlisting]
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....
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install_packages () (
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mkdir -p ${NANO_WORLDDIR}/packages
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cp /usr/src/tools/tools/nanobsd/packages/* ${NANO_WORLDDIR}/packages
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chroot ${NANO_WORLDDIR} sh -c 'cd packages; pkg_add -v *;cd ..;'
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rm -rf ${NANO_WORLDDIR}/packages
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)
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customize_cmd install_packages
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....
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==== 配置文件举例
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下面是一个用于构建定制的 NanoBSD 映像的完整例子：
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[.programlisting]
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....
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NANO_NAME=custom
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NANO_SRC=/usr/src
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NANO_KERNEL=MYKERNEL
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NANO_IMAGES=2
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CONF_BUILD='
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NO_KLDLOAD=YES
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NO_NETGRAPH=YES
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NO_PAM=YES
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'
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CONF_INSTALL='
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NO_ACPI=YES
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NO_BLUETOOTH=YES
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NO_CVS=YES
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NO_FORTRAN=YES
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NO_HTML=YES
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NO_LPR=YES
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NO_MAN=YES
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NO_SENDMAIL=YES
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||
NO_SHAREDOCS=YES
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NO_EXAMPLES=YES
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NO_INSTALLLIB=YES
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||
NO_CALENDAR=YES
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NO_MISC=YES
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||
NO_SHARE=YES
|
||
'
|
||
|
||
CONF_WORLD='
|
||
NO_BIND=YES
|
||
NO_MODULES=YES
|
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NO_KERBEROS=YES
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NO_GAMES=YES
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NO_RESCUE=YES
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NO_LOCALES=YES
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NO_SYSCONS=YES
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||
NO_INFO=YES
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'
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FlashDevice SanDisk 1G
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cust_nobeastie() (
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touch ${NANO_WORLDDIR}/boot/loader.conf
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echo "beastie_disable=\"YES\"" >> ${NANO_WORLDDIR}/boot/loader.conf
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)
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customize_cmd cust_comconsole
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customize_cmd cust_install_files
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customize_cmd cust_allow_ssh_root
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customize_cmd cust_nobeastie
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....
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=== 更新 NanoBSD
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更新 NanoBSD 相对而言较为简单：
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[.procedure]
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. 和之前一样构建新的 NanoBSD 映像文件。
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. 将新的映像放入正运行的 NanoBSD 设备中的一个未用的分区。
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+
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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)。
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. 重新启动， 并从新安装的分区中启动系统。
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. 如果一切顺利的话， 升级工作就完成了。
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. 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。
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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。
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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：
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==== 使用 man:ftp[1]
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如果传输速度是第一要务， 采用下面的例子：
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[source,shell]
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....
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# ftp myhost
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get _.disk.image "| sh updatep1"
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....
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==== 使用 man:ssh[1]
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如果更倾向于安全传输， 应参考下面的例子：
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[source,shell]
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....
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# ssh myhost cat _.disk.image.gz | zcat | sh updatep1
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....
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==== 使用 man:nc[1]
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如果远程主机既不提供 man:ftp[1] 服务， 也不提供 man:sshd[8] 服务：
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[.procedure]
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. 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：
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+
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[source,shell]
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||
....
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||
myhost# nc -l 2222 < _.disk.image
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||
....
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||
+
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||
[NOTE]
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====
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||
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。
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||
====
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. 连接到提供新映像服务的主机， 并执行 [.filename]#updatep1# 脚本：
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||
+
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[source,shell]
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....
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||
# nc myhost 2222 | sh updatep1
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||
....
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