Aan een besturingssysteem op zichzelf is niet zoveel aan. Wat een OS geweldig maakt, zijn de toepassingen die er onder kunnen worden uitgevoerd. Helaas biedt de Pocket Distributie thans niet veel meer ruimte voor iets anders dan systeemprogramma's. Toch zou het aardig zijn het systeem net voldoende uit te breiden dat er een aantal gave toepassingen op zouden kunnen worden gehost. Uiteraard kan er geen sprake zijn van een volledig opgetuigde X-Window GUI, maar de uitvoering van een klein op de console gebaseerd programma ligt binnen handbereik. In plaats van als voorbeeld een typisch "hello world" programma te geven, zal het hosten van toepassingen worden gedemonstreerd met een op de console gebaseerde audiospeler genaamd mp3blaster. Het bouwen van mp3blaster biedt een technischer uitdaging dan "hello world" en het voltooide product is een stuk leuker. Er mag echter niet uit worden afgeleid dat een console geöriënteerde jukebox de enige toepassing voor Pocket Linux is. Integendeel, na het voltooien van deze fase zou de lezer de kennis en tools hebben om vrijwel elk console geöriënteerd programma dat hij of zij wenst te bouwen. Dus wat is er voor nodig om een GNU/Linux systeem in zakformaat om te zetten in een mp3-speler? Een paar dingen worden hieronder opgesomd. Voeg ondersteuning toe voor audio-hardware. Creëer ruimte voor het mp3blaster programma. Voorzie in een handige manier om audiobestanden te benaderen. Er is een snelle toename van audiohardware op de markt en elke geluidskaart heeft zijn eigen specifieke configuratie. Voor details over het instellen van een bepaalde geluidskaart kunnen we ons wenden tot de Sound-HOWTO beschikbaar vanaf het Linux Documentatie Project op http://www.tldp.org. In bredere zin kunnen we een geluidskaart echter net als elk ander stukje nieuwe hardware behandelen. Om hardware aan het GNU/Linux systeem toe te voegen, zullen we de kernel moeten configureren dat het 't herkent en /dev bestanden op de rootdisk moeten configureren om het te kunnen benaderen. Voor ondersteuning van geluidskaarten, zal een nieuwe kernel moeten worden gecompileerd. Het is van groot belang dat de ondersteuning voor audio-hardware als vast onderdeel van de kernel wordt geconfigureerd, omdat de Pocket Distributie niet is ingesteld op de afhandeling van kernelmodules. Het doorzoeken van devices.txt op het trefwoord "sound" geeft een opsomming van flink wat audio-devices, maar gewoonlijk zijn alleen /dev/dsp en /dev/mixer nodig om geluid uit een PC te krijgen. Deze twee bestanden besturen respectievelijk de digitale audio-uitvoer en mixer-controls. Waarschijnlijk de makkelijkste manier om meer ruimte voor het mp3blaster programma te creëeren is door een extra opslagdevice te mounten. Voor mountpoints hebben we verscheidene keuzes. Tot dusverre zijn /usr,/home en /opt allen lege directory's en elk daarvan kunnen worden gebruikt om een diskette, CD-ROM of een extra gecomprimeerd ramdiskimage te mounten. De /usr directory is een logische keuze voor een lokatie om een toepassing in te plaatsen, maar hoe zit het met de mediakeuze? Mp3blaster en de daarbijbehorende benodigde library's zijn te groot voor een 1.44M diskette en het branden van een CD-ROM lijkt nogal wat werk voor een klein programma. Dus gegeven deze beperkingen, zou de beste keuze zijn om het programma op een gecomprimeerde diskette te plaatsen. Het mounten van CD's en ongecomprimeerde diskettes is makkelijk, maar hoe zit het met het laden van gecomprimeerde images van diskette naar ramdisk? Het zal handmatig moeten worden gedaan, omdat automatisch mounten van gecomprimeerde diskettes alleen werkt voor de rootdiskette. En het gebruik van mount /dev/fd0 zal niet werken omdat er geen bestandssysteem op de diskette is, er is alleen de inhoud van een gzip bestand. Het werkelijke bestandssysteem bevindt zich in het gzip bestand. Dus hoe kunnen we het bestandssysteem mounten dat is verborgen in het gzip bestand? Deze puzzel kan worden opgelost door de stappen te bestuderen die werden gebruikt om de bekende gecomprimeerde rootdisk diskette aan te maken. Een ramdisk wordt aangemaakt, gemount en gevuld met bestanden. Het ramdisk-device wordt met umount ontkoppeld. De inhoud van de ramdisk wordt met behulp van dd naar een image-bestand weggeschreven. Het image-bestand wrodt gecomprimeerd met gzip. Het gecomprimeerde image-bestand wrodt naar diskette weggeschreven met dd. Als dat de weg is die het gecomprimeerde image aflegt van ramdisk naar de gecomprimeerde diskette, dan zou het afleggen van de weg van een gecomprimeerde diskette naar ramdisk zo simpel zijn als het omgekeerd doorlopen van de stappen. Het gecomprimeerde image-bestand wordt gelezen van diskette met dd. Het image-bestand wordt gedecomprimeerd met gunzip. De inhoud van het image-bestand wordt in ramdisk gedumpt met behulp van dd. Het ramdisk-device wordt gemount. De bestanden zijn beschikbaar. We kunnen het tussenliggende image-bestand eruit knippen door gebruik te maken van een pipe om dd en gunzip als volgt te combineren: dd if=/dev/fd0 | gunzip -cq > /dev/ram1. Nu gaat de gecomprimeerde diskette rechtstreeks naar de ramdisk, het onderwijl decomprimerend. We hebben reeds ondersteuning voor ramdisks in de kernel, omdat we gebruik maken van een gecomprimeerde rootdisk, maar we zullen meer ramdisks in /dev nodig hebben. De kernel ondersteunt acht ramdisks van /dev/ram0 tot en met /dev/ram7 waarbij ram0 wordt gebruikt voor de rootdisk. Het bestand devices.txt opgenomen in de documentatie van de Linux broncode zal behulpzaam zijn voor het evenaren van devices met hun major en minor nummers. Het voorbeeld mp3 bestand dat we in ons voorbeeld zullen gebruiken is klein genoeg dat het op een ongecomprimeerde diskette past zodat het niet nodig is een CD te branden. Serieuze muziekliefhebbers willen echter wellicht de mogelijkheid hebben om een aangepaste CD-ROM vol met melodieën te mounten en die optie vereist ondersteuning voor extra hardware. De meeste moderne CD-ROM stations zullen gebruik maken van IDE-devices, zoals /dev/hdc of /dev/hdd. Ter ondersteuning van deze CD-ROM stations zullen we ondersteuning voor IDE in de kernel moeten configureren en de van toepassing zijnde devicebestanden op de rootdisk aanmaken. Op CD-ROM's worden andere bestandssystemen geplaatst dan op harddisks en diskettes. De meeste CD brandertoepassingen gebruiken een bestandssysteem met de naam ISO-9660 en hebben de mogelijkheid tot ondersteuning van joliet en rockridge extensies. We zullen ondersteuning voor deze bestandssystemen in de kernel op moeten nemen om CD-ROM's te kunnen mounten. We zullen alle benodigde library's en andere ondersteunende bestanden beschikbaar hebben als onderdeel van het gecomprimeerde /usr image zodat mp3blaster correct kan worden uitgevoerd. De bekende ldd opdracht kan worden gebruikt om vast te stellen welke library's mp3blaster nodig heeft. Extra library's kunnen worden geplaatst in /usr/lib. Ook al verschijnen op het ontwikkelaarssysteem een aantal library's in /lib, dan nog kunnen ze op het Pocket Linux systeem in /usr/lib worden geplaatst. De linker is slim genoeg dat het bij het laden van library's op beide plaatsen kijkt. Omdat mp3blaster de curses (of ncurses) schermbesturingslibrary gebruikt, hebben we nog één extra bestand nodig. De curses library moet weten wat de karakteristieken van de terminal zijn die het bestuurt en het haalt die informatie uit de terminfo database. De terminfo database bestaat uit alle bestanden onder de directory /usr/share/terminfo en is nogal groot in vergelijking met onze beschikbare diskruimte. Maar gezien Pocket Linux alleen de PC console ondersteunt, hoeven we ons alleen bezig te houden met één type terminal en hebben daarom slechts één bestand nodig. Het stukje van de terminfo database dat we nodig hebben is het bestand /usr/share/terminfo/l/linux, omdat we gebruik maken van een "Linux" terminal. Zie voor meer informatie over curses, John Strang's boek getiteld "Programming with Curses" beschikbaar bij O'Reilly publishing op http://www.oreilly.com. Tussen geluidskaarten, ramdisks, CD-ROM's en terminfo is aardig wat bij te houden. Dus laten we een moment nemen om de taken die nodig zijn te organiseren en samenvatten om de pocket jukebox te realiseren. Maak een nieuwe kerneldisk aan waarin ondersteuning is opgenomen voor audio-hardware, IDE-devices en CD-ROM bestandssystemen. Maak de van toepassing zijnde /dev bestanden aan op de rootdisk voor de ondersteuning van audio-hardware, extra ramdisks en IDE CD-ROM's. Maak een opstartscript om een gecomprimeerd image van diskette in ramdisk te laden en mount de ramdisk op /usr. Maak een gecomprimeerde diskette waarop het mp3blaster programma wordt geplaatst met de bijbehorende library's en terminfo bestanden. bash# cd /usr/src/linux bash# make menuconfig Configureer ondersteuning voor het volgende: 386 processor Floppy disk RAM disk Virtual console Audio hardware CD-ROM hardware ISO-9660 en Joliet bestandssystemen bash# make dep bash# make clean bash# make bzImage Plaats de bootdisk in station fd0 bash# cp /usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage /mnt/boot/vmlinuz bash# mount /dev/fd0 /mnt bash# lilo -r /mnt bash# cd / bash# umount /mnt bash# sync bash# mknod -m640 ~/fase/dev/hdc b 22 0 bash# mknod -m640 ~/fase/dev/hdd b 22 64 Maak optioneel IDE-devices aan. bash# mknod -m 640 ~/fase/dev/ram1 b 1 1 bash# mknod -m 640 ~/fase/dev/ram2 b 1 2 bash# mknod -m 640 ~/fase/dev/ram3 b 1 3 bash# mknod -m 640 ~/fase/dev/ram4 b 1 4 bash# mknod -m 640 ~/fase/dev/ram5 b 1 5 bash# mknod -m 640 ~/fase/dev/ram6 b 1 6 bash# mknod -m 640 ~/fase/dev/ram7 b 1 7 bash# mknod -m664 ~/fase/dev/dsp c 14 3 bash# mknod -m664 ~/fase/dev/mixer c 14 0 Gebruik een teksteditor voor het aanmaken van het volgende script en sla het op als ~/fase/etc/init.d/usr_image #!/bin/sh # # usr_image - laad gecomprimeerde images van diskette in ramdisk en # mount op /usr. # echo -n "Is there a compressed diskette to load for /usr [y/N]? " read REPLY if [ "$REPLY" = "y" ] || [ "$REPLY" = "Y" ]; then echo -n "Please insert the /usr floppy into fd0 and press <ENTER>." read REPLY echo "Clearing /dev/ram1." dd if=/dev/zero of=/dev/ram1 bs=1k count=4096 echo "Loading compressed image from /dev/fd0 into /dev/ram1..." (dd if=/dev/fd0 bs=1k | gunzip -cq) >/dev/ram1 2>/dev/null fsck -fp /dev/ram1 if [ $(($?)) -gt $((1)) ]; then echo "Filesystem errors on /dev/ram1! Manual intervention required." else echo "Mounting /usr." mount /dev/ram1 /usr fi fi # # end of usr_image Configureer het script zo dat het direct nadat root is gemount wordt uitgevoerd. bash# ln -s ../init.d/usr_image ~/fase/etc/rcS.d/S21usr_image bash# cd / bash# dd if=/dev/zero of=/dev/ram7 bs=1k count=4096 bash# mke2fs -m0 /dev/ram7 bash# mount /dev/ram7 /mnt bash# cp -dpR ~/fase/* /mnt bash# umount /dev/ram7 bash# dd if=/dev/ram7 of=~/phase8-image bs=1k bash# gzip -9 ~/phase8-image Doe de diskette met het label "rootdisk" in station fd0. bash# dd if=~/phase8-image.gz of=/dev/fd0 bs=1k bash# cd / bash# umount /mnt bash# sync De gecomprimeerde /usr diskette zal worden aangemaakt aan de hand van hetzelfde proces dat werd gebruikt om de gecomprimeerde rootdisk aan te maken. We zullen bestanden naar een fasegebied kopiëren, het fasegebied naar ramdisk kopiëren, de ramdisk comprimeren en het naar diskette wegschrijven. bash# mkdir ~/usr-fase bash# cd ~/usr-fase bash# mkdir bin lib bash# mkdir -p share/termcap/l Download de laatste versie van de broncode van mp3blaster vanaf de homepage op http://www.stack.nl/~brama/mp3blaster. bash# cd ~/usr/src/mp3blaster-3.13 bash# ./configure bash# make bash# cp src/mp3blaster ~/usr-fase/bin Noot: Dit is een voorbeeld van het ontwikkelsysteem van de auteur. Andere systemen kunnen iets andere resultaten laten zien. bash# cd ~/usr-fase/lib bash# ldd ~/usr-fase/bin/mp3blaster bash# cp /usr/lib/ncurses.so.5.0 . bash# cp /usr/lib/stdc++.so.3 . bash# cp /lib/libm.so.6 . bash# cp /usr/lib/libgcc_s.so.1 . bash# cd ~/usr/fase/share/terminfo/l bash# cp /usr/share/terminfo/l/linux . bash# cd / bash# dd if=/dev/zero of=/dev/ram7 bs=1k count=4096 bash# mke2fs -m0 /dev/ram7 bash# mount /dev/ram7 /mnt bash# cp -dpR ~/usr-fase/* /mnt bash# umount /dev/ram7 bash# dd if=/dev/ram7 of=~/mp3blaster-image bs=1k bash# gzip -9 ~/mp3blaster-image Doe de diskette met het label "mp3blaster" in station fd0. bash# dd if=~/mp3blaster-image.gz of=/dev/fd0 bs=1k Ga naar de internetsite http://www.paul.sladen.org en download het mp3-bestand waarin Linux Torvalds "Linux." uitspreekt. De directe link is: http://www.paul.sladen.org/pronunciation/torvalds-says-linux.mp3. Maak een Second Extended (ext2) filesystem aan op een diskette en kopieer het mp3-bestand naar de diskette. Boot van de kernel-diskette. Doe de root-diskette in het diskettestation wanneer dit wordt aangegeven. Antwoord 'Y', wanneer wordt gevraagd om een /usr diskette. Doe de mp3blaster diskette in het diskettestation en druk op Enter. bash# mount bash# ls -lR /usr bash# dmesg | more Als alles werkte dan zou er een regel of twee zijn waarin zou worden aangegeven dat de kernel de audio-hardware vond. In het voorbeeld hieronder wordt getoond hoe de kernel een geïntegreerd Yamaha geluidssysteem zou kunnen rapporteren. ymfpci: YMF740C at 0xf4000000 IRQ 10 ac97_codec: AC97 Audio codec, id: 0x4144:0x5303 (Analog Devices AD1819) bash# echo "10101010" > /dev/dsp Een statische uitbarsting komend uit de luidsprekers van de PC duidt erop dat het geluid werkt. mount /dev/fd0 /home bash# /usr/bin/mp3blaster Gebruik mp3blaster om het bestand /home/torvalds-says-linux.mp3 te selecteren en af te spelen. Gebruik mp3blaster's mixer controls om zonodig het volume aan te passen. Sluit het systeem elegant af met de opdracht shutdown.