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title: NanoBSD 簡介
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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 簡介
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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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:chapter-signifier: 第
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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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這篇文件提供了關於 NanoBSD 工具的情報介紹， 這工具可用來建立用於嵌入式環境應用程式的 FreeBSD 系統映像檔， 以便存放到 Compact Flash 卡(或隨身碟)。
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toc::[]
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[[intro]]
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== NanoBSD 簡介
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NanoBSD 是 {phk-name} 目前正在開發的一項工具。 它可用來建立用於嵌入式環境應用程式的 FreeBSD 系統映像檔， 以便存放到 Compact Flash 卡(或隨身碟，mass storage medium)。
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這一工具也可以用來自製安裝映像檔， 以簡化俗稱為 "嵌入式系統(computer appliances)" 的系統安裝、維護工作。 通常，每個嵌入式系統產品都有限定硬體和軟體， 或者換言之，所有的應用程式都是預先裝好的。 這些設備可以直接放到現有的網路中，而且(幾乎是)立即使用。
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NanoBSD 提供的功能包括：
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* 可以和 FreeBSD 一樣使用 Ports 和 Packages - 所有的應用程序都可以在 NanoBSD 中直接使用， 而方式與 FreeBSD 完全一樣。
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* 功能絲毫未損 - 在 FreeBSD 做的任何工作，都可以在 NanoBSD 中使用， 除非您在建立 NanoBSD 映像檔時， 有指定要拿掉它們。
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* 所有東西在運行時都是唯讀的 - 可以安全地拔掉電源插頭。 系統不正常關機的話，不用再跑 man:fsck[8] 了。
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* 可輕鬆編譯、自行打造 - 只需使用一個 shell script 和一個設定檔， 您可以輕鬆依需求來量身訂做適用的映像檔。
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[[howto]]
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== 如何使用 NanoBSD
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[[design]]
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=== NanoBSD 的設計
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一旦將映像檔存入嵌入式硬體，就可以用它來引導 NanoBSD 了。 預設情況下，隨身碟會劃分為三部分：
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* 兩個映像檔分割區： `code#1` 和 `code#2`。
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* 一個設定檔分割區，在運行環境中， 可以將其掛載(mount)到 [.filename]#/cfg# 目錄下。
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這些分割區，在預設情況下是以唯讀方式掛載。
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[.filename]#/etc# 和 [.filename]#/var# 目錄均為 man:md[4](malloc)磁碟。
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設定檔的分割區則是在 [.filename]#/cfg# 目錄。 它包含了用於 [.filename]#/etc# 目錄的檔案，在啟動之後暫時以唯讀方式掛載。 因此，若想要重開機保留新的設定， 那麼要記得從 [.filename]#/etc# 把改過的檔案複製回 [.filename]#/cfg# 目錄才行。
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.把修改過 [.filename]#/etc/resolv.conf# 設定保存起來
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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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只有在系統啟動過程中，以及需要修改設定檔的時候，才需要掛載含有 [.filename]#/cfg# 的那個分割區。
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一直都掛載 [.filename]#/cfg# 不是一個好主意，特別是當您把 NanoBSD 放在不適合進行大量寫入動作的分割區時 (比如：由於檔案系統的同步化會定期在系統碟內寫入資料)。
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=== 打造 NanoBSD 映像檔
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NanoBSD 映像檔是透過使用非常簡單的 [.filename]#nanobsd.sh# shell script 來打造的，這個 script 可以在 [.filename]#/usr/src/tools/tools/nanobsd# 目錄中找到。 這個 script 建立的映像檔，可以用 man:dd[1] 工具來複製到隨身碟上。
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打造 NanoBSD 映像檔所需的指令是：
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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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<.> 進入 NanoBSD 打造 script 的主目錄。
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<.> 開始打造過程。
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<.> 進入打造好的映像檔所在的目錄。
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<.> 在隨身碟上安裝 NanoBSD。
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=== 自行打造 NanoBSD 映像檔
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這可能是 NanoBSD 最為重要， 同時也是您最感興趣的功能。 同時，在開發 NanoBSD 應用程式時，這也是相當耗時的過程。
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執行下面的指令將會 [.filename]#nanobsd.sh# 讀取目前所在目錄的 [.filename]#myconf.nano# 檔的設定：
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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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自行打造的流程，只需兩個步驟：
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* 自訂選項
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* 自訂功能
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==== 自訂選項
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透過修改設定，可以設定用於 NanoBSD 打造過程中 `buildworld` 和 `installworld` 階段的編譯、安裝選項，以及 NanoBSD 主要打造過程中的選項。 透過使用這些選項可以削減系統的尺寸，使之能夠放入 64 MB 的隨身碟。 您還可以進一步透過這些選項來削減 FreeBSD， 直到它只包含 kernel 以及兩三個 userland 檔案為止。
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設定檔案中包含用以代替預設值的設定選項。簡介最重要的幾項設定如下：
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* `NANO_NAME` - 本次打造的名稱(所建立工作目錄的名稱)。
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* `NANO_SRC` - 用以編譯、打造映像檔的 source tree 的位置。
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* `NANO_KERNEL` - 設定用來編譯的 kernel 設定檔檔名。
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* `CONF_BUILD` - 用於 `buildworld` 打造階段的選項。
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* `CONF_INSTALL` - 用於 `installworld` 打造階段的選項。
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* `CONF_WORLD` - 用於 `buildworld` 和 `installworld` 這兩個打造階段的選項。
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* `FlashDevice` - 定義所用的嵌入式硬體類型。 詳情請參考 [.filename]#FlashDevice.sub# 檔。
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==== 自訂功能
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透過在設定檔案中使用 shell 函數，可以進一步微調 NanoBSD。 舉例說明一下自行打造函數的基本方式：
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[.programlisting]
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....
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cust_foo()(
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echo "bar=topless" > \
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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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下面舉更實際點的例子，它會把預設的 [.filename]#/etc# 目錄大小，從 5MB 調整為 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，還有幾個預設的功能定義可以用來自訂：
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* `cust_comconsole` - 在預設 VGA 顯示卡上停用 man:getty[8] ([.filename]#/dev/ttyv*#)並啟用 serial port 的 COM1 以作為系統 console。
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* `cust_allow_ssh_root` - 允許 man:sshd[8] 可以用 `root` 帳號登入。
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* `cust_install_files` - 從 [.filename]#nanobsd/Files# 目錄中安裝檔案，這包含一些實用的系統管理 script 。
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==== 設定檔案舉例
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下面是用於自行打造的 NanoBSD 映像檔的完整例子：
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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
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'
|
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CONF_WORLD='
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NO_BIND=YES
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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 相對 FreeBSD 而言較為簡單：
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[.procedure]
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. 和之前一樣打造新的 NanoBSD 映像檔。
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. 將新的映像檔放入正運行的 NanoBSD 中未用的分割區之一。
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+
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與之前最初安裝 NanoBSD 的步驟相比， 這一步驟最重要的區別在於：這次不用 [.filename]#\_.disk.full# 檔(它包含整個磁碟的映像檔)， 而應安裝 [.filename]#_.disk.image# 映像檔(這個檔案中，只包含一個系統分割區)。
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. 重新啟動，並從新安裝的分割區中啟動系統。
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. 如果一切順利的話，升級工作就完成了。
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. 如果發生了任何問題，則可以從先前的分割區啟動 (其中包含了舊的、 可用的映像檔)，來盡快恢復系統功能。 接下來可以修正新編譯的版本中存在的問題，並重複前述步驟。
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要在正在運行的 NanoBSD 系統中安裝新的映像檔，可以使用位於 [.filename]#/root# 目錄的 [.filename]#updatep1# 或 [.filename]#updatep2# script ， 實際上要用哪一個 script，則取決於正在運行的系統是位於哪個分割區而定。
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隨時提供新 NanoBSD 映像檔所提供的服務， 以及採用的傳輸方法的不同，您可以參考並使用下列三種方式之一：
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==== 使用 man:ftp[1]
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如果傳輸速度是第一要求的話，請採用下面例子：
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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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如果想更安全的話，應參考下面例子：
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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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如果遠程主機既不提供 man:ftp[1] 服務，也不提供 man:sshd[8] 服務的話：
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[.procedure]
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. 首先，在提供映像檔的主機上開啟 TCP listen，並讓它把映像檔傳給 client：
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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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||
請確認您所使用的 port 沒有被防火牆阻止來自 NanoBSD client 的連線請求。
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||
====
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. 連到提供新映像檔服務的主機，並執行 [.filename]#updatep1# 這支 script：
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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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