根文件系统构建

简介

根文件系统
根文件系统其实就是将一些Linux系统所必须的文件放在一起，就是我们平时使用的目录。

busybox构建根文件系统

根文件系统又那么多目录、文件，如果我们手动去构建根文件系统，肯定是非常麻烦，所以就有了构建根文件系统的工具。

常见的根文件系统构建工具有：busybox、buildroot、yocto。

busybox没有后面两种那么全自动，可以让我们理解到构建的过程，更适于学习。buildroot 和yocto比较稳定、成熟适用于产品。

为了方便调试将构建出的根文件系统放在虚拟机目录nfs下，使用nfs网络挂载的方式来挂载根文件系统。

busybox官网 我们需要从官网下载源码。

修改交叉编译器

打开顶层Makefile，修改ARCH、CROSS_COMPILE（绝对路径），改成我们自己的交叉编译器

修改支持中文

busybox构建的根文件系统默认不支持中文，我们需要修改几个文件。

busybox-1.29.0/libbb/printable_string.c 找到printable_string 函数：

1.将以下2行注释：
if (c >= 0x7f)		
	break;

2.将
if (c < ' ' || c >= 0x7f)
改为：                       
if (c < ' ')

busybox-1.29.0/libbb/unicode.c 找到 unicode_conv_to_printable2 函数：

1.将
*d++ = (c >= ' ' && c < 0x7f) ? c : '?';
改成：
*d++ = (c >= ' ') ? c : '?';

2.将
if (c < ' ' || c >= 0x7f)
改成：
if (c < ' ')

反正将一切与c 0x7f 有关的都改一下，最后需要用图形界面使用unicode。

配置busybox

和我们编译 Uboot、Linux kernel 一样，我们要先对 busybox 进行默认的配置，有以下几种配置选项：

1. defconfig，缺省配置，也就是默认配置选项。
2. allyesconfig，全选配置，也就是选中 busybox 的所有功能。
3. allnoconfig，最小配置。

我们选择默认配置 make defconfig。

除此之外还有配置图形界面（细节看原子文档）。

然后

make 
make install CONFIG_PREFIX=安装路径

完成后会在安装目录会产生以下文件：大多是一些命令（动态编译，缺少库文件），busybox中包含许多Linux命令。

Linuxxrc 用户空间的初始化程序，内核init 进程最终会找到用户层的init程序并运行，从而切换到用户层。如果 bootargs 设置 init=/linuxrc，那么 linuxrc 就是可以作为用户空间的 init 程序，所以用户态空间的 init 程序是 busybox 来生成的。

但是目前只有命令程序，缺少库文件是没有办法执行的。

移植需要的动态库

在我们的根文件系统根目录下创建lib文件夹存放库文件：

mkdir lib

库从哪里来？ 为了方便直接从交叉编译器的lib目录下拷贝，该目录有许多库文件。
我的交叉编译器lib路径：
/usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/lib

拷贝所有的动态库、静态库：

cp *so* *.a /home/zjh/IMX6ULL/linux/nfs/rootfs/lib  -d		#-d表示拷贝符号链接

其中ld-linux-armhf.so.3 是一个软链接， 我们删除重新拷贝。

更多看正点原子文档。

拷贝完成后文件夹的大小。

在根文件系统中创建其他文件夹，如 dev、proc、mnt、sys、tmp 和 root 等。

启动测试

构建完成，启动测试。

需要修改bootargs变量，在Linux内核 Documentation/filesystems/nfs/nfsroot.txt 文档有讲解修改的方法。

格式如下：

root=/dev/nfs nfsroot=[<server-ip>:]<root-dir>[,<nfs-options>] ip=<client-ip>:<server-ip>:<gwip>:<netmask>:<hostname>:<device>:<autoconf>:<dns0-ip>:<dns1-ip

：服务器 IP 地址，也就是存放根文件系统主机的 IP 地址，那就是 Ubuntu 的 IP地址，比如我的 Ubuntu 主机 IP 地址为 192.168.1.250。
：根文件系统的存放路径，比如我的就是/home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs。
：NFS 的其他可选选项，一般不设置。
：客户端 IP 地址，也就是我们开发板的 IP 地址，Linux 内核启动以后就会使用此 IP 地址来配置开发板。此地址一定要和 Ubuntu 主机在同一个网段内，并且没有被其他的设备使用，在 Ubuntu 中使用 ping 命令 ping 一下就知道要设置的 IP 地址有没有被使用，如果不能ping 通就说明没有被使用，那么就可以设置为开发板的 IP 地址，比如我就可以设置为192.168.1.251。
：服务器 IP 地址，前面已经说了。
：网关地址，我的就是 192.168.1.1。
：子网掩码，我的就是 255.255.255.0。
：客户机的名字，一般不设置，此值可以空着。
：设备名，也就是网卡名，一般是 eth0，eth1….，正点原子的 I.MX6U-ALPHA 开
发板的 ENET2 为 eth0，ENET1 为 eth1。如果你的电脑只有一个网卡，那么基本只能是 eth0。
这里我们使用 ENET2，所以网卡名就是 eth0。
：自动配置，一般不使用，所以设置为 off。
：DNS0 服务器 IP 地址，不使用。
：DNS1 服务器 IP 地址，不使用。

setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.2.9:/home/zjh/IMX6ULL/linux/nfs/rootfs,proto=tcp rw ip=192.168.2.10:192.168.2.9:192.168.2.1:255.255.255.0::eth0:off'		#设置bootargs
savenv   #保存环境变量

完善根文件系统

创建创建/etc/init.d/rcS 文件

成功启动后提示了缺少rcS文件的错误：

rcS 是个 shell 脚本，Linux 内核启动以后需要启动一些服务，而 rcS 就是规定启动哪些文件（应该是包括可执行程序和脚本文件）的脚本文件。

创建/etc/init.d/rcS，写入如下内容：

1 #!/bin/sh
2 
3 PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:$PATH			
4 LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/lib:/usr/lib
5 export PATH LD_LIBRARY_PATH						
6 
7 mount -a
8 mkdir /dev/pts
9 mount -t devpts devpts /dev/pts
10
11 echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
12 mdev -s

PATH： 决定了可执行文件的搜索路径。
LD_LIBRARY_PATH： 库文件的搜索路径。
export： 用于导出上面这些环境变量，相当于声明一些“全局变量”。
mount -a： a是all 的意思，表示挂载所有文件系统。这些文件系统由 /etc/fstab 文件决定，一会创建 /etc/fstab 文件。

第 8 和 9 行，创建目录/dev/pts，然后将 devpts 挂载到/dev/pts 目录中。
第 11 和 12 行，使用 mdev 来管理热插拔设备，通过这两行，Linux 内核就可以在/dev 目录下自动创建设备节点。 关于 mdev 的详细内容可以参考 busybox 中的 docs/mdev.txt 文档。

创建好文件/etc/init.d/rcS 以后一定要给其可执行权限！

这只是我们自己构建的小系统的rcS文件，极其精简。像ubuntu这些大系统rcS内容很复杂，并且是用工具构建的，例如buildroot。

创建/etc/fstab 文件

接着提示了/etc/fstab的错误：

在 rootfs 中创建/etc/fstab 文件，fstab 在 Linux 开机以后自动配置哪些需要自动挂载的分区，格式如下：

file system： 要挂载的特殊的设备，也可以是块设备，比如/dev/sda 等等。
mount point： 挂载点。
**type：**文件系统类型，比如 ext2、ext3、proc、romfs、tmpfs 等等。
options： 挂载选项，在 Ubuntu 中输入“man mount”命令可以查看具体的选项。一般使用 defaults，也就是默认选项，defaults 包含了 rw、suid、 dev、 exec、 auto、 nouser 和 async。
dump： 为 1 的话表示允许备份，为 0 不备份，一般不备份，因此设置为 0。
pass： 磁盘检查设置，为 0 表示不检查。根目录‘/’设置为 1，其他的都不能设置为 1，其他的分区从 2 开始。一般不在 fstab 中挂载根目录，因此这里一般设置为 0。

按照上述格式，在 fstab 文件中输入如下内容：

1 #<file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass>
2 proc /proc proc defaults 0 0
3 tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0
4 sysfs /sys sysfs defaults 0 0

创建/etc/inittab 文件

完成后重启系统，没有报错，但是还需要创建一个 /etc/inittab 文件。

inittab 的详细内容可以参考 busybox 下的文件 examples/inittab。init 程序会读取/etc/inittab这个文件，inittab 由若干条指令组成。 每条指令的结构都是一样的，由以“:”分隔的 4 个段组成，格式如下：

:::

id： 每个指令的标识符，不能重复。但是对于 busybox 的 init 来说，有着特殊意义。对于 busybox 而言用来指定启动进程的控制 tty ，一般我们将串口或者 LCD 屏幕设置为控制 tty 。
runlevels： 对 busybox 来说此项完全没用，所以空着。
action： 动作，用于指定可能用到的动作。busybox 支持的动作如下表所示：

process： 具体的动作，比如程序、脚本或命令等。

busybox中的/etc/inittab 文件内容如下：

1 #/etc/inittab
2 ::sysinit:/etc/init.d/rcS
3 console::askfirst:-/bin/sh
4 ::restart:/sbin/init
5 ::ctrlaltdel:/sbin/reboot
6 ::shutdown:/bin/umount -a -r
7 ::shutdown:/sbin/swapoff -a

sysinit： 系统启动时执行/etc/init.d/rcS 脚本。
console： 指定console 为控制tty，也就是 ttymxc0 。
restart： 重启的话运行 /sbin/init 。
ctrlaltdel： 按下 ctrl+alt+del 组合键的话就运行/sbin/reboot，看来 ctrl+alt+del 组合键用于重启系统。
shutdown： 关机的时候执行/bin/umount，也就是卸载各个文件系统。
shutdown： 关机的时候执行/sbin/swapoff，也就是关闭交换分区。

创建完成，重启开发板即可。

接下来就要对根文件系统进行其他的测试，比如是我们自己编写的软件运行收费正常、是否支持软件开机自启动、中文支持是否正常以及能不能链接等。

根文件系统其他功能测试

软件运行测试

写一个可执行程序，交叉编译看看能否正常运行，例如hello world。

中文字符测试

1、设置 SecureCRT 使用 UTF-8 编码

因为 Linux 使用的编码格式为 UTF-8，因此要先设置 SecureCRT 的编码格式。

2、创建中文路径、文件

创建中文路径、文件，中文内容都正常显示。

开机自启动测试

通常我们执行可执行程序都是手动执行，但是一个产品可能需要开机自动执行，那么可以通过修改/etc/init.d/rcS 来完成自启动。

前面我们说过了，进入根文件系统的时候会运行/etc/init.d/rcS 这个 shell 脚本，因此我们可以在这个脚本里面添加自启动相关内容。添加
完成以后的/etc/init.d/rcS 文件内容如下：

1 #!/bin/sh
2 PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
3 LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/lib:/usr/lib
4 runlevel=S		#还加了这两行
5 umask 022
6 export PATH LD_LIBRARY_PATH runlevel
7 
8 mount -a
9 mkdir /dev/pts
10 mount -t devpts devpts /dev/pts
11
12 echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
13 mdev -s
14
15 #开机自启动hello world		
16 cd /drivers
17 ./hello &
18 cd /

通常并不直接修改 rcS 脚本，而是通过它来调动另一个脚本。

互联网测试

ping www.baidu.com
如果提示域名解析失败，那么添加 /etc/resolv.conf 文件，内容如下：

1 nameserver 114.114.114.114
2 nameserver 192.168.1.1

nameserver 表示这是个域名服务器，设置了两个域名服务器地址：114.114.114.114 和 192.168.1.1，大家也可以改为其他的域名服务器试试。如果使用“udhcpc”命令自动获取 IP 地址，“udhcpc”命令会修改 nameserver 的值，一般是将其设置为对应的网关地址。

常用的DNS服务器: 114.114.114.114

标签：busybox,文件,文件系统,rcS,etc,init,构建
来源： https://blog.csdn.net/weixin_48006170/article/details/115264195