制作自定义的Debian LiveOS ISO

阅读量: searchstar Created: 2022-05-30 21:16:13 Updated: 2023-03-27 22:08:22

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主要参考：https://willhaley.com/blog/custom-debian-live-environment/

¶ 序章

先找到一块风水宝地作为我们的工作目录，所有相关文件都放到这个目录下。以下命令默认都是在这个目录下执行。

mkdir -p 风水宝地
cd 风水宝地

P.S. 风水宝地是个梗，建议尽量用英文目录名。

在风水宝地下面建立一些必要的目录：

mkdir -p ./{staging/{EFI/boot,boot/grub/x86_64-efi,isolinux,live},tmp}

其中staging下面存放的就是用来制作ISO的文件。

然后安装必要的工具：

# Debian 11
sudo apt install \
    debootstrap \
    squashfs-tools \
    xorriso \
    isolinux \
    syslinux-efi \
    grub-pc-bin \
    grub-efi-amd64-bin \
    mtools

¶ 生成基本的Linux根目录结构

sudo debootstrap bullseye $(pwd)/chroot https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/

¶ 安装Linux内核

sudo chroot chroot/

然后在chroot里面：

# chroot
apt install linux-image-amd64

注意这个时候生成的initramfs不是针对LiveOS的。安装live-boot之后会让系统中的update-initramfs指向live-update-initramfs，并且自动更新系统中已有的initramfs，使其可以用来启动LiveOS：

# chroot
apt install live-boot

然后安装systemd-sysv（教程说是用来提供init的）：

# chroot
apt install systemd-sysv

最后退出chroot，将安装好的内核和initramfs拷贝到staging中：

cp chroot/boot/vmlinuz-* \
    staging/live/vmlinuz && \
sudo cp chroot/boot/initrd.img-* \
    staging/live/initrd
# 因为有些initramfs没有给others读权限。
sudo chown $USER:$USER staging/live/initrd

¶ 更改根文件系统

可以chroot进根文件系统更改：

sudo chroot chroot/

可以更改/etc/hostname、添加用户、设置root密码等。也可以安装一些必要的包，修改一些配置：

# chroot
apt install openssh-server
echo 'PermitRootLogin yes' >> /etc/ssh/sshd_config

用apt装完软件包之后，通常系统会把安装包缓存下来。可以通过apt clean把这些缓存清空。

这一阶段也可以配置自动登录到root：https://askubuntu.com/a/1229543
（这个没有用：https://unix.stackexchange.com/questions/151919/login-automatically-as-root）

修改完根文件系统之后，就可以把它压缩为squashfs了：

sudo mksquashfs \
    chroot \
    staging/live/filesystem.squashfs \
    -e boot

注意这里把/boot目录排除了，这是因为系统启动的时候会先读取/boot下面的内核等，最后才挂载根文件系统，因此/boot目录不能放到根文件系统里，而是另外放。

如果以后还要更改根文件系统，都要重新执行上面的命令生成filesystem.squashfs。

¶ Boot Loader Menus

cat <<'EOF' >staging/isolinux/isolinux.cfg
UI vesamenu.c32

MENU TITLE Boot Menu
DEFAULT linux
TIMEOUT 600
MENU RESOLUTION 640 480
MENU COLOR border       30;44   #40ffffff #a0000000 std
MENU COLOR title        1;36;44 #9033ccff #a0000000 std
MENU COLOR sel          7;37;40 #e0ffffff #20ffffff all
MENU COLOR unsel        37;44   #50ffffff #a0000000 std
MENU COLOR help         37;40   #c0ffffff #a0000000 std
MENU COLOR timeout_msg  37;40   #80ffffff #00000000 std
MENU COLOR timeout      1;37;40 #c0ffffff #00000000 std
MENU COLOR msg07        37;40   #90ffffff #a0000000 std
MENU COLOR tabmsg       31;40   #30ffffff #00000000 std

LABEL linux
  MENU LABEL Debian Live [BIOS/ISOLINUX]
  MENU DEFAULT
  KERNEL /live/vmlinuz
  APPEND initrd=/live/initrd boot=live

LABEL linux
  MENU LABEL Debian Live [BIOS/ISOLINUX] (nomodeset)
  MENU DEFAULT
  KERNEL /live/vmlinuz
  APPEND initrd=/live/initrd boot=live nomodeset
EOF

cat <<'EOF' >staging/boot/grub/grub.cfg
search --set=root --file /DEBIAN_CUSTOM

set default="0"
set timeout=30

# If X has issues finding screens, experiment with/without nomodeset.

menuentry "Debian Live [EFI/GRUB]" {
    insmod all_video
    linux ($root)/live/vmlinuz boot=live
    initrd ($root)/live/initrd
}

menuentry "Debian Live [EFI/GRUB] (nomodeset)" {
    insmod all_video
    linux ($root)/live/vmlinuz boot=live nomodeset
    initrd ($root)/live/initrd
}
EOF

其中insmod all_video可以解决no suitable video mode found的问题：https://lists.gnu.org/archive/html/help-grub/2018-01/msg00009.html

cat <<'EOF' >tmp/grub-standalone.cfg
search --set=root --file /DEBIAN_CUSTOM
set prefix=($root)/boot/grub/
configfile /boot/grub/grub.cfg
EOF

touch staging/DEBIAN_CUSTOM

DEBIAN_CUSTOM的功能是帮助GRUB查找哪个设备包含了我们的live filesystem。因此其名字要全局唯一。

¶ Boot Loader Files

这里直接把宿主机上的文件拷贝过来：

cp /usr/lib/ISOLINUX/isohdpfx.bin tmp/
cp /usr/lib/ISOLINUX/isolinux.bin staging/isolinux/ && \
cp /usr/lib/syslinux/modules/bios/* staging/isolinux/

mkdir -p staging/boot/grub/x86_64-efi/
cp -r /usr/lib/grub/x86_64-efi/* staging/boot/grub/x86_64-efi/

# 如果是CentOS，就是grub2-mkstandalone
grub-mkstandalone \
    --format=x86_64-efi \
    --output=tmp/bootx64.efi \
    --locales="" \
    --fonts="" \
    "boot/grub/grub.cfg=tmp/grub-standalone.cfg"

cd staging/EFI/boot
dd if=/dev/zero of=efiboot.img bs=1M count=20
/sbin/mkfs.vfat efiboot.img
mmd -i efiboot.img efi efi/boot
mcopy -vi efiboot.img ../../../tmp/bootx64.efi ::efi/boot/
cd -

¶ 生成ISO

xorriso \
    -as mkisofs \
    -iso-level 3 \
    -o "debian-custom.iso" \
    -full-iso9660-filenames \
    -volid "DEBIAN_CUSTOM" \
    -isohybrid-mbr tmp/isohdpfx.bin \
    -eltorito-boot \
        isolinux/isolinux.bin \
        -no-emul-boot \
        -boot-load-size 4 \
        -boot-info-table \
        --eltorito-catalog isolinux/isolinux.cat \
    -eltorito-alt-boot \
        -e /EFI/boot/efiboot.img \
        -no-emul-boot \
        -isohybrid-gpt-basdat \
    -append_partition 2 0xef staging/EFI/boot/efiboot.img \
    "staging"

¶ 用QEMU测试

qemu-system-x86_64 -enable-kvm -cpu host -m 4096 -cdrom debian-custom.iso

联网、VNC等参考：在服务器上用qemu制作虚拟机

¶ 注意事项

这个ISO不支持ventoy。

¶ 常见问题

¶ no working init

可能是内存不足。因为liveCD好像是把整个根文件系统放到内存里，所以给的内存要足够大？

参考：https://unix.stackexchange.com/questions/655508/boot-ubuntu-iso-under-qemu

¶ No loop devices available

检查内核的配置文件里CONFIG_BLK_DEV_LOOP_MIN_COUNT的值。如果是0的话，即使modprobe loop了，ls /dev/loop0仍然不存在。

Debian生成的initramfs好像要求这个值不能是0。Torvalds内核的默认配置里这个值是8，但是CentOS的内核配置里这个值是0。因此如果发现这个值是0（比如这个内核来自CentOS），那只能把这个值改成非0然后重新编译了。编译安装Linux内核教程：编译安装linux内核

¶ fb0: switching to amdgpudrmfb from EFI VGA

使用nomodeset模式即可。intel的机器没有这个问题。

参考：https://forum.level1techs.com/t/fb0-switching-to-amdgpudrmfb-from-efi-vga/152112

nomodeset的作用：https://askubuntu.com/questions/207175/what-does-nomodeset-do

¶ chroot下DNS解析失败

chroot下貌似是不会自动更新/etc/resolv.conf的。因此把chroot目录转移到其他机器上再chroot就会出问题。可以把/etc/resolv.conf里改成nameserver 8.8.8.8之类的。

LiveOS好像不存在这个问题，因为开机的时候会自动更改/etc/resolv.conf。

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