Une distribution Linux de Zero#

Je pense comme beaucoup de gens, j’utilise linux au quotidien. Perso j’utilise NixOS. Mais finalement je ne sais pas vraiment comment ça fonctionne sous le capot.

Je suis tombé plusieurs fois sur des vidéos d’un américain Nir Lichtman, qui s’amuse à créer différentes distribution linux de zéro pour différents cas d’utilisation.

un exemple de vidéo

Le concept est vraiment cool et ça rend la chose très accessible donc merci à lui pour ces vidéos.

IMPORTANT

La distribution finale n’est pas destinée à être utilisée en production, mais juste à des fins éducatives.

Dans ce post je vais vous montrer ce que j’ai fait pour créer une distribution linux minimale from scratch.

Le Noyau Linux#

Comme je vous l’ai dit au début, je vais utiliser un container docker ubuntu pour faire tout ça. Donc ma première étape est de le lancer.

On se retrouve dans le shell du container, la première étape est de faire les mises à jour et d’installer les dépendances nécessaires.

On a nos dépendances d’installées, on peut maintenant cloner le dépôt du noyau linux.

NOTE

Je préfère le cloner dans le repertoire de l’utilisateur mais ça c’est comme vous préférez (/home/ubuntu).

*—depth 1 - pour ne pas avoir tout l’historique git du noyau mais juste le dernier commit

Vu que l’on part sur une installation x86_64 on va configurer le noyau pour cette architecture. On utilise une configuration déjà faite par les développeurs du noyau.

une fois fait on peut lancer la compilation du noyau, on peut soit utiliser make ou make -j N où N est le nombre de coeurs de votre processeur pour accélérer la compilation.

Moi je vais utiliser tout les coeurs disponibles pour aller plus vite.

Kernel: arch/x86/boot/bzImage is ready (#1) Une fois la compilation terminée on peut voir l’image du noyau dans le répertoire arch/x86/boot/bzImage.

On crée un répertoire boot-files à la racine et on copie l’image du noyau dedans.

Fini pour le noyau, on passe à l’espace utilisateur.

Espace Utilisateur - BusyBox#

La documentation officielle de BusyBox.

On retourne dans l’espace utilisateur /home/ubuntu et on clone le dépôt de busybox.

C’est le même principe que pour le noyau, on configure et on compile.

pour initialiser la configuration par défaut on utilise make defconfig.

Nous on veut la version de busybox en mode static pour que tout soit dans un seul binaire. Donc on modifie la configuration dans settings, il faut décocher la section Build static binary (no shared libs) pour cela il faut lancer la commande :

Une fois dans le menu, on va dans Settings (entrée).

une fois décoché ce n’est pas fini car avec les versions récentes de ubuntu il faut désactiver tc, pour ce faire on va dans Networking Utilities et on décoche tc (8.3 kb) (ça peut être une autre valeur Xkb).

une fois fait un fait exit et on sauvegarde la configuration. On build ensuite busybox de la même façon que le noyau.

Dans le répertoire que nous avons créé précédemment /boot-files on crée un répertoire initramfs et on copie le binaire de busybox dedans (mkdir /boot-files/initramfs).

On installe busybox dans ce répertoire en utilisant la commande make install avec la variable CONFIG_PREFIX qui pointe vers le répertoire d’installation.

Notre système n’a pas encore de shell, on va créer un script init qui sera le premier processus lancé par le noyau. Ce qui est drôle c’est que dans le fichier init c’est qu’on lui dit de s’utiliser lui-même comme shell.

NOTE

il faut bien créer le fichier init dans le répertoire /boot-files/initramfs et lui donner les droits d’exécution avec la commande chmod +x init.

Avant on crée les dossiers important dans le répertoire initramfs.

#!/bin/sh

mount -t proc proc /proc
mount -t sysfs sysfs /sys
mount -t devtmpfs devtmpfs /dev

echo "Bienvenue sur ma distribution"


exec /bin/sh

Toujours dans le répertoire /boot-files/initramfs on crée une archive cpio compressée qui sera utilisée par le noyau au démarrage.

C’est fini pour l’espace utilisateur, on passe au bootloader.

Bootloader - Syslinux#

Ici on va utiliser Syslinux comme bootloader, la doc officielle est ici.

on l’installe car il n’est pas installé par défaut.

Donc une fois installé, on va créer un fichier de 50Mo qui servira de disque dur virtuel pour notre distribution.

On a besoin de dosfstools pour formater le fichier en FAT32.

Ici on monte le disque dur virtuel, on le formate et on installe syslinux dessus.

Voila on a maintenant un fichier boot qui contient notre distribution linux minimale. Le but est de la lancer sur une machine virtuelle.

Vu que l’on est sur un container docker il faut transférer le fichier boot sur l’hôte. Pour ce faire on utilise la commande docker cp.

Dans un autre terminal sur l’hôte.

Il faut maintenant lancer la machine virtuelle avec QEMU en utilisant le fichier boot comme disque dur.

Mais on a un souci, ça nous dit No configuration file found. Pas de problème on va lui donner manuellement le fichier de configuration que l’on a créé précédemment.

donc dans boot on écrit :

WARNING

Le clavier est en QWERTY

/bzImage -initrd=/init.cpio

On appuie sur entrée et ça y est on a notre distribution linux minimale.

NOTE

On voit bien notre message customisé “Bienvenue sur ma distribution”

Vous pouvez maintenant jouer avec votre distribution linux minimale. Vous pouvez taper des commandes comme ls, cd, pwd, etc.

Voilà dans les grandes lignes comment ça fonctionne, biensûr il existe d’autres bootloaders, d’autres espaces utilisateurs, et plein d’autres choses à ajouter pour rendre la distribution plus complète mais pour commencer c’est pas mal.

Merci à Nir Lichtman pour l’inspiration.

Merci de m’avoir lu ! Si vous avez des questions n’hésitez pas à me les poser sur X.