手把手教你制作根文件系统文档格式.docx
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文件系统挂接点，用于临时安装文件系统
/tmp
临时性的文件，重启后将自动清除
制作根文件系统就是要建立以上的目录，并在其中建立完整目录内容。
其过程大体包括：
∙编译／安装busybox，生成/bin、/sbin、/usr/bin、/usr/sbin目录
∙利用交叉编译工具链，构建/lib目录
∙手工构建/etc目录
∙手工构建最简化的/dev目录
∙创建其它空目录
∙配置系统自动生成/proc目录
∙利用udev构建完整的/dev目录
∙制作根文件系统的jffs2映像文件
下面就来详细介绍这个过程。
二、编译／安装busybox，生成/bin、/sbin、/usr/bin、/usr/sbin目录
这些目录下存储的主要是常用命令的二进制文件。
如果要自己编写这几百个常用命令的源程序，mygod，这简直是一个噩梦！
好在我们有嵌入式Linux系统的瑞士军刀——busybox，事情就简单很多。
1、从下载busybox-1.7.0.tar.bz2
2、tarxjvfbusybox-1.7.0.tar.bz2解包
3、修改Makefile文件
175ARCH
?
=arm
176CROSS_COMPILE
=arm-linux-
4、makemenuconfig配置busybox
busybox配置主要分两部分。
第一部分是BusyboxSettings，主要编译和安装busybox的一些选项。
这里主要需要配置：
1）、BuildOptions--BuildBusyBoxasastaticbinary（nosharedlibs），表示编译busybox时，是否静态链接C库。
我们选择动态链接C库。
2）、InstallationOptions--Appletslinks（assoft-links）--（X）assoft-links，表示安装busybox时，将各个命令安装为指向busybox的软链接还是硬链接。
我们选择软链接。
3）、InstallationOptions--（/work/nfs_root/fs_mini3）BusyBoxinstallationprefix，表示busybox的安装位置。
我们选择/work/nfs_root/fs_mini3
4）BusyboxLibraryTuning。
保留Commandlineediting以支持命令行编辑；
保留Historysize以支持记忆历史命令；
选中Tabcompletion和Usernamecompletion以支持命令自动补全
第二部分是Applets，他将busybox的支持的几百个命令分门别类。
我们只要在各个门类下选择想要的命令即可。
这里我们基本保持默认设置。
1）选中NetworkingUtilities--httpd下的Enable-u<
user>
option，以启用http服务器的功能allowstheservertorunasaspecificuser
5、编译busybox
make
6、安装busybox
makeinstall
安装完成后，可以看到在/work/nfs_root/fs_mini3目录下生成了binsbinusr/binusr/sbin目录，其下包含了我们常用的命令，这些命令都是指向bin/busybox的软链接，而busybox本身的大小不到800K：
dennis@dennis-desktop:
/work/nfs_root/fs_mini3$ls
bin
linuxrc
sbin
usr
/work/nfs_root/fs_mini3$
ls-lbin
total740
lrwxrwxrwx1dennisdennis
72010-04-0323:
57addgroup->
busybox
57adduser->
57ash->
-rwxr-xr-x1dennisdennis7496322010-04-0323:
57busybox
57cat–>
而普通PC机上的ls命令就有差不多80K的大小：
/work/nfs_root/fs_mini3$ls-l/bin/ls
-rwxr-xr-x1rootroot780042007-09-2920:
51/bin/ls
busybox以它娇小的身躯容纳了数以百计的命令代码，实在是让人佩服不已，其不愧嵌入式系统瑞士军刀之美誉。
据说，busybox的作者身患绝症，这更让人钦佩GNU开源软件的作者们。
三、利用交叉编译工具链，构建/lib目录
光有应用程序（命令）是不够的，因为应用程序本身需要使用C库的库函数，因此还必需制作forARM的C库，并将其放置于/lib目录。
mygod，要自己写C库的源代码吗？
不用！
还记得交叉编译工具链的3个组成部分吗？
交叉编译器、forARM的C库和二进制工具。
哈哈，forARM的C库是现成的，我们只需要拷贝过来就可以了。
遗憾的是：
整个C库目录下的文件总大小有26M。
而我们根文件系统所在分区不过区区16M而已，根本放不下。
怎么办呢？
/work/nfs_root/fs_mini3$du-s--si/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib
26M
/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib
需要C库目录下所有的文件吗？
no，absolutelyno!
让我们来分析一下glibc库目录下内容的组成。
该目录下的子目录和文件共分8类：
∙目标文件，如crtn.o，用于gcc链接可执行文件
∙libtool库文件（.la），在链接库文件时这些文件会被用到，比如他们列出了当前库文件所依赖的其它库文件，程序运行时无需这些文件
∙gconv目录，里面是各种链接脚本，在编译应用程序时，他们用于指定程序的运行地址，各段的位置等
∙静态库文件（.a），例如libm.a，libc.a
∙动态库文件（.so、.so.[0-9]*）
∙动态链接库加载器ld-2.3.6.so、ld-linux.so.2
∙其它目录及文件
很显然，第1、2、3、4、7类文件和目录是不需要拷贝的。
由于动态链接的应用程序本身并不含有它所调用的C库函数的代码，因此执行时需要动态链接库加载器来为它加载相应的C库文件，所以第6类文件是需要拷贝的。
除此之外，第5类文件当然要拷贝。
但第5类文件的大小也相当大。
/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$du-c--si*.so*
7.2M
total
需要全部拷贝吗？
非也，非也！
其实，需要哪些库完全取决于要运行的应用程序使用了哪些库函数。
如果我们只制作最简单的系统，那么我们只需要运行busybox这一个应用程序即可。
通过执行
/work/nfs_root/fs_mini3$arm-linux-readelf-abin/busybox|grep'
Shared'
0x00000001（NEEDED）
Sharedlibrary:
[libcrypt.so.1]
[libm.so.6]
[libc.so.6]
可知：
busybox只用到了3个库：
通用C库（libc）、数学库（libm）、加密库（libcrypt），因此我们只需要拷贝这3个库的库文件即可。
但是每个库都有4个文件，4个文件都要拷贝吗？
当然不是。
/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$ls-llibcrypt[.-]*
-rwxr-xr-x1dennisdennis307002008-01-2205:
32libcrypt-2.3.6.so
-rw-r--r--1dennisdennis231182008-01-2205:
32libcrypt.a
132008-12-2215:
38libcrypt.so->
libcrypt.so.1
172008-12-2215:
38libcrypt.so.1->
libcrypt-2.3.6.so
/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$ls-llibm[.-]*
-rwxr-xr-x1dennisdennis
7790962008-01-2205:
31libm-2.3.6.so
-rw-r--r--1dennisdennis11342822008-01-2205:
32libm.a
92008-12-2215:
38libm.so->
libm.so.6
38libm.so.6->
libm-2.3.6.so
/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$ls-llibc[.-]*
-rwxr-xr-x1dennisdennis14356602008-01-2205:
48libc-2.3.6.so
-rw-r--r--1dennisdennis27682802008-01-2205:
31libc.a
-rw-r--r--1dennisdennis
1952008-01-2205:
34libc.so
38libc.so.6->
libc-2.3.6.so
4个文件中的.a文件是静态库文件，是不需要拷贝的。
另外3个文件是：
∙实际的共享链接库：
libLIBRARY_NAME-GLIBC_VERSION.so。
当然需要拷贝。
∙主修订版本的符号链接，指向实际的共享链接库：
libLIBRARY_NAME.so.MAJOR_REVISION_VERSION，程序一旦链接了特定的链接库，将会参用该符号链接。
程序启动时，加载器在加载程序前，会检索该文件。
所以需要拷贝。
∙与版本无关的符号链接，指向主修订版本的符号连接（libc.so是唯一的例外，他是一个链接命令行：
libLIBRARY_NAME.so，是为编译程序时提供一个通用条目）。
这些文件在程序被编译时会被用到，但在程序运行时不会被用到，所以不必拷贝它。
关于共享库的2个符号链接的作用的特别说明：
当我们使用gcc
hello.c
-o
hello
-lm编译程序时，gcc会根据-lm的指示，加头（lib）添尾（.so）得到libm.so，从而沿着与版本无关的符号链接（libm.so->
libm.so.6）找到libm.so.6并记录在案（hello的ELF头中），表示hello需要使用libm.so.6这个库文件所代表的数学库中的库函数。
而当hello被执行的时候，动态链接库加载器会从hello的ELF头中找到libm.so.6这个记录，然后沿着主修订版本的符号链接（libm.so.6->
libm-2.3.6.so）找到实际的共享链接库libm-2.3.6.so，从而将其与hello作动态链接。
可见，与版本无关的符号链接是供编译器使用的，主修订版本的符号链接是供动态链接库加载器使用的，而实际的共享链接库则是供应用程序使用的。
通过以上分析，我们只需要拷贝3个库（每个库各1个主修订版本的符号链接和1个实际的共享链接库）以及动态链接库加载器（1个符号链接和1个实体文件）。
步骤如下：
/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$mkdir/work/nfs_root/fs_mini3/lib
/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$cp
libcrypt-*/work/nfs_root/fs_mini3/lib
/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$cp-llibcrypt.so.*/work/nfs_root/fs_mini3/lib
libm-*/work/nfs_root/fs_mini3/lib
/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$cp-llibm.so.*/work/nfs_root/fs_mini3/lib
libc-*/work/nfs_root/fs_mini3/lib
/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$cp-llibc.so.*/work/nfs_root/fs_mini3/lib
/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$cp-lld-*/work/nfs_root/fs_mini3/lib
四、手工构建/etc目录
/etc目录存放的是系统程序的主配置文件，因此需要哪些配置文件取决于要运行哪些系统程序。
即使最小的系统也一定会运行1号用户进程init，所以我们至少要手工编写init的主配置文件inittab。
busybox的inittab文件的语法、语义与传统的SYSV的inittab有所不同。
inittab文件中每个条目用来定义一个需要init启动的子进程，并确定它的启动方式，格式为<
id>
:
<
runlevel>
action>
process>
。
例如：
ttySAC0:
askfirst:
-/bin/sh
∙<
表示子进程要使用的控制台，若省略则使用与init进程一样的控制台
表示运行级别，busyboxinit程序这个字段没有意义
表示init进程如何控制这个子进程
osysinit：
系统启动后最先执行，只执行一次，init进程等待它结束后才继续执行其它动作
owait：
系统执行完sysinit条目后执行，只执行一次，init进程等待它结束后才继续执行其它动作
oonce：
系统执行完wait条目后执行，只执行一次，init进程不等待它结束
orespawn：
启动完once进程后，init进程监测发现子进程退出时，重新启动它
oaskfirst：
启动完respawn进程后，与respawn类似，不过init进程先输出”PleasepressEntertoactivatethisconsole“，等用户输入回车后才启动子进程
oshutdown：
当系统关机时
orestart：
Busybox中配置了CONFIG_FEATURE_USE_INITAB，并且init进程接收到SIGUP信号时执行，先重新读取、解析/etc/inittab文件，再执行restart程序
octrlaltdel：
按下ctrl+alt+del键时执行，不过在串口控制台中无法输入它
表示进程对应的二进制文件。
如果前面有-号，表示该程序是“可以与用户进行交互的”
我们制作最简单的/etc/inittab文件，其内容如下：
sysinit:
/etc/init.d/rcS
ctrlaltdel:
/sbin/reboot
shutdown:
/bin/umount-a–r
制作最简单的脚本程序文件/etc/init.d/rcS，其内容如下：
#!
/bin/sh
ifconfigeth0192.168.2.17
修改shell脚本文件/etc/init.d/rcS的权限，以使其可被执行：
#chmoda+x/etc/init.d/rcS
五、手工构建最简化的/dev目录
在linux机器上，执行ls
/dev可看到几百个设备文件，我需要手工创建它们吗？
maybe，我只需要手工创建几个设备文件！
我怎么知道我应该创建哪几个设备文件呢？
管它呢，先看看开发板上可爱的linux的反应再说。
启动Linux操作系统，显示：
VFS:
Mountedroot（nfsfilesystem）.
Freeinginitmemory:
112K
Warning:
unabletoopenaninitialconsole.
这说明，内核已经成功挂载根文件系统，但却未能成功启动第1个用户进程init。
通过错误消息“unabletoopenaninitialconsole”搜索内核源代码，找到init/main.c文件。
748staticintnoinlineinit_post（void）
749{
750
free_initmem（）;
751
unlock_kernel（）;
752
mark_rodata_ro（）;
753
system_state=SYSTEM_RUNNING;
754
numa_default_policy（）;
755
756
if（sys_open（（constchar__user*）"
/dev/console"
O_RDWR,0）<
0）
757
printk（KERN_WARNING"
unabletoopenaninitialconsole.\n"
）;
758
759
（void）sys_dup（0）;
760
761
762
if（ramdisk_execute_command）{
763
run_init_process（ramdisk_execute_command）;
764
Failedtoexecute%s\n"
765
ramdisk_execute_command）;
766
}
767
768
/*
769
*Wetryeachoftheseuntilonesucceeds.
770
*
771
*TheBourneshellcanbeusedinsteadofinitifweare
772
*tryingtorecoverareallybrokenmachine.
773
*/
774
if（execute_command）{
775
run_init_process（execute_command）;
776
Failedtoexecute%s.
Attempting"
777
"
defaults...\n"
execute_command）;
778
779
run_init_proces
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