Um LiveCD nada mais é que uma instalação Linux que é executada a partir de um CD, assim como temos a instalação Linux que é feita em um disco rígido e executada a partir dele, mais usual. No entanto, devido às diferenças que existem entre esses dois tipos de instalação, apenas copiar os arquivos de sistema Linux instalado no disco rígido para um CD não é suficiente para produzir um LiveCD.

Primeiramente devemos observar que o CD é uma mídia apenas para leitura. Uma vez gravado, o CD não permite que sejam efetuadas alterações nele. Existem atualmente vários artifícios para resolver esse problema e um dos mais comuns é utilizar um sistema de arquivos como o UnionFS, que reserva um espaço da memória RAM para armazenar as alterações que são feitas pelo usuário enquanto utiliza o LiveCD. Como o sistema não faz uma distinção explícita entre os arquivos armazenados na memória RAM e os arquivos armazenados no CD, esse mecanismo é transparente ao usuário, permitindo que ele faça em um LiveCD quase tudo que ele faria em uma instalação Linux feita no disco rígido, sem sequer notar diferença. Nesse passo-a-passo será utilizado não o UnionFS, mas um sistema de arquivos bastante parecido e inclusive mais robusto, que é o AuFS.

Outra diferença notória entre um LiveCD e uma instalação Linux feita em um disco rígido é o espaço em disco disponível. Uma instalação básica do Debian Lenny com o KDE 3.5 como ambiente gráfico ocupa algo em torno de 1,5 GB. No entanto, um CD não dispõe de todo esse espaço. Para contornar esse problema, o sistema de arquivos é gravado no CD na forma de uma imagem compactada chamada SquashFS. Ela permite que um sistema de até aproximadamente 2 GB caiba em um CD comum de 700 MB. Como se vê, esse espaço é mais que suficiente para fazer uma instalação Linux básica.

Por fim, como o sistema será armazenado no CD na forma de uma imagem compactada, é necessário que durante o boot (inicialização) o kernel (núcleo do sistema) carregue os módulos responsáveis por acessar o dispositivo leitor de CD e montar a imagem compactada. E ele deve fazer isso antes mesmo de ter acesso ao diretório raiz do sistema ("/"), uma vez que ele está armazenado dentro da imagem compactada, que por sua vez está armazenada dentro do CD. Essa é uma preocupação que não existe em instalações Linux feitas no disco rígido.

Além disso, como as alterações feitas no sistema serão armazenadas na memória RAM, é necessário reservar um pedaço dela para essa finalidade, e esse processo também deve ser feito durante a inicialização do sistema. Como se vê, a inicialização de um LiveCD é mais complexa que a inicialização de uma instalação Linux feita em um disco rígido.

Para solucionar esse problema, foi criado um mecanismo através do qual durante a inicialização do sistema é carregado um sistema de arquivos mínimo antes do sistema de arquivos em si, contendo os módulos e scripts necessários para que o kernel acesse os dispositivos leitores de CD, descubra onde está a imagem compactada que contém o sistema e finalmente monte essa imagem e faça o restante do processo de inicialização através dela, como faria em uma instalação comum no disco rígido. Esse sistema de arquivos mínimo é chamado initramfs.

O initramfs é utilizado não só em LiveCDs, como também em discos de instalação e até mesmo em instalações feitas no disco rígido, uma vez que torna mais flexível e rápido o processo de inicialização do sistema. Ele é utilizado principalmente em casos onde é necessário executar algum procedimento especial para acessar o diretório raiz do sistema, como em um LiveCD ou em um computador onde o sistema operacional está armazenado em outro computador da rede, exigindo que a conexão com esse computador seja feita antes mesmo de carregar o sistema operacional, por exemplo.

Nesse passo-a-passo, nós criaremos um initramfs próprio para inicializar o sistema a partir de um LiveCD. No entanto, não o faremos manualmente, apesar de ser possível. Vamos instalar no nosso sistema o pacote live-initramfs, que contém os scripts que farão toda a preparação especial descrita anteriormente durante a inicialização do LiveCD, e em seguida utilizar o comando update-initramfs, que incluirá esses scripts dentro do initramfs que colocaremos dentro do nosso LiveCD.

Ao final do passo-a-passo, nosso LiveCD terá uma estrutura de arquivos e pastas igual a essa:

(Raiz do CD)
|-------+boot
|         |-------+grub
|         |         |-------menu.lst
|         |         |-------stage2_eltorito
|         |
|         |-------vmlinuz
|         |-------initrd.gz
|         |-------memtest86+.bin
|
|-------+live
|         |-------filesystem.squashfs
|
|--------md5sum.txt

Vejamos resumidamente o que é cada um desses arquivos (a maior parte das explicações sobre eles já foi dada acima):

• /boot/grub/menu.lst: arquivo que contém as opções que são mostradas no menu que aparece durante o boot do LiveCD.
• /boot/grub/stage2_eltorito: arquivo que contém o gerenciador de boot do LiveCD. Durante a inicialização do LiveCD, o gerenciador de boot é o primeiro componente a ser carregado para a memória. Ele mostra um menu que permite ao usuário inicializar o sistema de maneiras diferentes. Nesse passo-a-passo, utilizaremos o GRUB como gerenciador de boot.
• /boot/vmlinuz: esse arquivo é o kernel, que será copiado do sistema para o CD. Durante a inicialização do LiveCD, ele é carregado assim que escolhermos uma as opções mostradas no menu de boot. Logo, é o segundo componente a ser carregado para a memória.
• /boot/initrd.gz: esse arquivo é o initramfs, que contém os módulos e scripts necessários para inicializar o LiveCD, como já foi explicado anteriormente. Ele é carregado durante a inicialização do LiveCD logo após o kernel.
• /boot/memtest86+.bin: esse arquivo é opcional. Trata-se de um programa usado para testar a memória RAM do computador. Ele está presente na maioria dos LiveCDs, por isso o incluiremos também no nosso.
• /live/filesystem.squashfs: esta é a imagem compactada SquashFS que contém o sistema operacional em si. Ela já foi explicada anteriormente.
• /md5sum.txt: esse arquivo também é opcional. Contém o MD5 de cada arquivo do CD e pode ser usado posteriormente para verificar sua a integridade.

Os mesmos passos descritos aqui podem ser usados caso você queira desenvolver um sistema maior, destinado a ser gravado em um DVD (nesse caso, ele se chamaria LiveDVD, mas continuarei usando o termo LiveCD para designar os dois tipos de mídias, indistintamente), ou uma distribuição compacta, destinada a ser gravada em um mini-CD.