系统在USB 盘上的实现 - 基于USB接口的微型桌面Linux系统设计

　　4 具体实现

　　4.1 系统在USB 盘上的实现

　　在宿主系统上构建好整个Linux 桌面系统后，按前所述配置好只读文件系统镜像system.squashfs、初始化内存盘Initrd、内核镜像vmlinuz、Grub 中的menu.lst 文件、USB 盘标志文件LABEL，然后按以下步骤将系统移植进USB 盘。

　　①准备一个8G 的USB 盘，分为两个区：一个分区作为系统区，文件系统为EXT2，并激活为启动分区，作为Linux 系统使用；一个分区为数据区，文件系统为FAT32，平时作为与Windows 系统交互的分区，保存移动办公数据。

　　②将system.squashfs、Initrd、vmlinuz、LABEL 和Grub 相关文件复制到系统区，并在系统区中新建system_ro（ 用于挂载squashfs 只读文件系统） 、system_rw（用于挂载aufs 文件系统时的修改文件存储目录）、system（用于最终文件系统的挂载目录）三个目录。

　　③运行grub 程序中的root、setup 命令将启动引导信息写入USB 盘的系统区的MBR.

　　4.2 系统启动过程

　　基于USB 接口的微型桌面Linux 系统的启动过程如图2 如示。

　　计算机开机自检， BIOS 引导到USB 接口的磁盘设备，通过启动引导管理器Grub，加载Linux 内核文件vmlinuz，内核将初始化内存盘initrd.img-2.6.27.27加载到内存，形成一个临时根文件系统，通过执行Initrd 中的init 可执行文件，进行sysfs、proc 文件系统的加载，并对硬件进行初始化，相关硬件驱动、squashfs、aufs 模块的加载后，挂载系统只读镜像system.squashfs，并通过联合文件系统aufs 使其可写，然后转到真正的根文件系统执行命令/sbin/init，完成微型桌面Linux 系统的启动。

　　

　　图2 系统启动过程。

　　5 实验结果

　　本文实现了在USB 接口的存储设备上构建微型桌面Linux 系统，在具有USB 接口启动功能的各种主流品牌台式计算机、笔记本和兼容机上都能成功运行，并且在硬件配置比较低的老式486、586 等机器也能流畅地运行，根据机器硬件配置的不同，一般启动时间为20 秒至50 秒，具有很好的实用价值，真正实现了便捷、高效的移动办公需要。本系统成功启动图形桌面系统后的效果如图3 所示。

　　

　　图3 Linux 微型桌面系统。

　　6 结论

　　本文在USB 接口的移动存储设备构建微型操作系统，具有小型便捷、速度快、空间占用率低、安全可靠的特点，研究具有很高的应用价值，人们可以参照构建过程中的关键性技术，在U 盘上制作出更多小型的专用系统：比如系统维护盘、网络防火墙、路由器、小型服务器、媒体播放器等以满足一些特定需求，同时可以将其研究应用到Live CD 上，在光盘上制作出相应的微型桌面系统。并且在使用过程中，整个系统只占了移动磁盘存储空间的小部分，而剩余的大部分空间可以另作他用，真正体现了资源的高效整合使用。