根文件系统熟悉根文件系统构建过程记录

Posted 2020-12-17 lztutumo

根文件系统制作过程大致分为两步：

　　1）用busybox构建基本的框架

　　2）添加必要目录及文件，比如etc目录及目录中的配置文件

内核挂载根文件系统到进入命令行的过程：

　　1）内核找到根文件系统路径后，首先加载运行init参数指定的进程1，如init=/linuxrc，运行根文件系统中的/linuxrc，使得内核转到用户态；

　　2）然后linuxrc会解析/etc/inittab文件，inittab文件中是一些条目，这些条目指明了在某种状态下会执行哪些操作，比如一个简单的inttab文件如下，其中sysinit指明系统启动或重新启动时会执行脚本文件/etc/init.d/rcS文件、shutdown指明系统关机时会卸载之前挂载的文件系统

inittab文件

#first:run the system script file ::sysinit:/etc/init.d/rcS ::askfirst:-/bin/sh -->打印Please press Enter to activate this console. ::ctrlaltdel:-/sbin/reboot #umount all filesystem /* 在关机的时候，执行/bin/umount -a -r 也就是关机之前卸载之前挂载的文件系统 */ ::shutdown:/bin/umount -a -r #restart init process ::restart:/sbin/init

　　3）linuxrc解析完inittab文件后，会执行sysinit指定的操作，即执行脚本文件/etc/init.d/rcS，如下是一个rcS文件，这个rcS文件大致做的工作是：导出几个环境变量、挂载/etc/fstab文件中所列出的文件系统、获取用户登入名，设置网口ip地址等；

/etc/init.d/rcS文件

#!/bin/sh PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin runlevel=S prevlevel=N umask 022 //导出环境变量 export PATH runlevel prevlevel //挂载/etc/fstab文件中所列出的文件系统 mount -a echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug mdev -s // /etc/sysconfig/HOSTNAME文件中保存了用户登入名 /bin/hostname -F /etc/sysconfig/HOSTNAME ifconfig eth0 192.168.1.10

 

/etc/fstab文件，这个文件指明将具体文件系统挂载在哪个目录下，这些挂载目录需要我们手动创建

#       <file system>   <mount point>   <type>  <options>       <dump>  <pass>         proc                   /proc                 proc       defaults           0             0         sysfs                  /sys                   sysfs      defaults           0             0         tmpfs                 /var                   tmpfs     defaults           0             0         tmpfs                 /tmp                  tmpfs     defaults           0             0         tmpfs                 /dev                   tmpfs    defaults            0             0

4）登入用户名密码设置

　　linuxrc执行完/etc/init.d/rcS脚本文件后，就会去执行inittab文件中respwan和askfirst字段指定的操作，如上inittab文件中askfirst指定的操作是执行/bin/sh（::askfirst:-/bin/sh），这个程序是跳过用户登入步骤，直接进入命令行，因此需要修改/bin/sh为/bin/login或者/sbin/gettty；然后添加/etc/passwd和/etc/shadow，这两个文件可以直接从ubuntu拷贝，在开发板启动后，通过passwd root去修改登入密码；

5）拷贝用户空间应用程序运行时所需的动态库文件到lib目录下，这些文件在交叉编译工具链目录下/usr/local/arm-2009q3/arm-none-linux-gnueabi/libc/lib。

　　至此，一个简单的根文件系统构建完成，可以被内核挂载并启动进入命令行。

 

根据挂载根文件系统时的执行过程，大概清楚构建根文件系统大概需要做如下工作：

　　1）我们需要用busybox构建出根文件系统的原始模板，内核可以挂载这个原始模板，并运行/linuxrc程序；

　　2）创建/etc/inittab文件、/etc/init.d/rcS文件；

　　3）创建用户登入所需文件/etc/passwd和/etc/shadow；

　　4）创建文件系统挂载目录/proc、/sys、/var、/tmp、/dev；

　　5）创建lib目录，从交叉编译工具链目录/usr/local/arm-2009q3/arm-none-linux-gnueabi/libc/lib拷贝动态库文件到lib目录下

 

一、用busybox构建根文件系统的原始模板

　　具体过程参考https://blog.csdn.net/Jason_416/article/details/105802347博客

　　1、需要选择上静态编译，不然内核运行/linuxrc时会报错。

　　2、编译busybox

　　　　Make -j4

　　　　如下，busybox编译成功

　　3、将编译好的busybox安装到指定的目录（根文件系统目录）

　　　　Make install

　　　　安装后，安装目录内容如下

　　4、将busybos的安装目录添加到/etc/exports文件中，以使得开发板内核启动时可以通过nfs挂载这个根文件系统

　　　　添加完后，重启nfs

　　　　/etc/init.d/nfs-kernel-server restart

　　5、配置uboot的bootargs，使得kernel启动时到上述安装目录挂载根文件系统

　　　　启动后，效果如下

　　　　出现上述错误，是由于根目录下还没有创建一些必要的文件

　　6、在根文件目录下添加必要的目录和文件

　　　　1）创建并完善etc目录

　　　　　　添加/etc/inittab文件

#first:run the system script file ::sysinit:/etc/init.d/rcS #::askfirst:-/bin/sh #ttySAC2::sysinit:/bin/login ttySAC2::respawn:/sbin/getty -L ttySAC2 115200 vt100 ::ctrlaltdel:-/sbin/reboot #umount all filesystem ::shutdown:/bin/umount -a -r #restart init process ::restart:/sbin/init

　　　　　　添加/etc/fstab文件

#       <file system>   <mount point>   <type>  <options>       <dump>  <pass>         proc            /proc           proc    defaults        0       0         sysfs           /sys            sysfs   defaults        0       0         tmpfs           /var            tmpfs   defaults        0       0         tmpfs           /tmp            tmpfs   defaults        0       0         tmpfs           /dev            tmpfs   defaults        0       0

　　　　　　创建/etc/init.d目录并添加/etc/init.d/rcS文件

#!/bin/sh PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin   runlevel=S prevlevel=N   umask 022   export PATH runlevel prevlevel   mount -a   echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug mdev -s   /bin/hostname -F /etc/sysconfig/HOSTNAME

　　　　　　添加用户名密码相关文件/etc/sysconfig/HOSTNAME，文件中保存用户登入名

　　　　　　/etc/profile文件

# Ash profile # vim: syntax=sh   # No core files by default ulimit -S -c 0 > /dev/null 2>&1   USER="`id -un`" LOGNAME=$USER PS1=‘[$USER@$HOSTNAME]# ‘ PATH=$PATH   HOSTNAME=`/bin/hostname`   export USER LOGNAME PS1 PATH

　　　　　　/etc/ passwd文件

root:x:0:0:root:/root:/bin/sh

　　　　　　/etc/shadow文件

root:N06xh3ETHkhFE:10957:0:99999:7:::   //加密的密码，明文密码是123456

　　　　2）创建目录/proc、/sys、/var、/tmp、/dev、/lib

　　　　3）从交叉编译工具链拷贝库文件到/lib目录，如下

 

　　至此，可以登入进入命令行

 

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　　本文仅是本人在熟悉根文件系统框架过程中的记录，分析总结出来以便自己更好的理解，大家勿喷哈。参考了网上的博客没有一一列出。如有侵权，请联系删除。

参考博客：

 　　https://blog.csdn.net/Jason_416/article/details/105802347

　　朱有鹏老师视频：http://t.elecfans.com/topic/8.html