嵌入式Linux开发-busybox根文件系统制作

Posted 2022-03-03 DS小龙哥

1. 前言

如果大家做过linux系统移植、或者Linux相关开发，对根文件系统这个名词应该很熟悉，在搭建嵌入式开发环境过程中，移植bootloader，移植kernel制作根文件系统是必须要做3件事情。

根文件系统是内核启动时所挂载mount的第一个文件系统，系统引导启动程序会在根文件系统挂载之后从中把一些基本的初始化脚本和服务等加载到内存中去运行。

Linux启动时，第一个必须挂载的是根文件系统；若系统不能从指定设备上挂载根文件系统，则系统会出错而退出启动。成功之后可以自动或手动挂载其他的文件系统。因此，一个系统中可以同时存在不同的文件系统。根文件系统作为系统的根，系统启动之后为完成一些初始化配置，操作。比如：系统登录输入的开机密码、开机账户这些信息就是存放在根文件系统里的。

根文件系统挂载的流程：先运行uboot引导内核，内核启动完成之后，根据配置的环境变量，找到根文件系统的位置，将/dev/xxx挂载，然后执行/linuxrc程序，等其执行完后。切换根目录，再挂载具体的根文件系统，根文件系统执行完之后，执行init的进程，也就第一个用户进程，对系统进行各种初始化的操作。

上面说的/dev/xxx 是根文件系统存放位置的设备节点，根文件系统支持从SD卡、光盘、EMMC、NFS网络位置进行挂载。/linuxrc 是根文件系统制作之后，在顶层目录生成的文件。

根文件系统必须具备的几个重要目录：/bin、/etc、/lib、/dev

其中/bin目录存放系统的基本命令，比如：ls 这些命令就放在这里面。

/etc存放系统的配置文件，根文件系统挂载之后会执行/etc下的配置文件完成对系统初始化。

/lib目录下存放系统运行需要的共享库文件，也就是动态库. 格式是: xxx.so

/dev目录下存放内核生成的设备节点，这个目录下的文件是内核自动生成的。

2. 根文件系统制作

制作根文件系统，需要用到Busybox工具包。

BusyBox 是一个集成了三百多个最常用Linux命令和工具的软件。BusyBox 包含了一些简单的工具，例如ls、cat和echo等等，还包含了一些更大、更复杂的工具，例grep、find、mount以及telnet。有些人将 BusyBox 称为 Linux 工具里的瑞士军刀。简单的说BusyBox就好像是个大工具箱，它集成压缩了 Linux 的许多工具和命令，也包含了 Linux 系统的自带的shell。

**Busybox下载地址：**https://busybox.net/

接下来对Busybox进行配置、交叉编译、安装，生成根文件系统需要的基本目录文件。

我这里用到的版本是1.23.2，下载之后，解压busybox-1.23.2.tar.bz2 到Linux系统指定目录下。

下面是操作的步骤:

[wbyq@wbyq ~]$ mkdir ~/work/busybox -p
[wbyq@wbyq ~]$ tar xvf busybox-1.23.2.tar.bz2 -C ~/work/busybox/
[wbyq@wbyq ~]$ cd work/busybox/
[wbyq@wbyq busybox]$ cd busybox-1.23.2/
[wbyq@wbyq busybox-1.23.2]$ make menuconfig

 Busybox Settings  --->   
    Build Options  --->             
         (arm-linux-) Cross Compiler prefix  
    Installation Options ("make install" behavior)  ---> 
         (/home/wbyq/work/rootfs) BusyBox installation prefix   

[wbyq@wbyq busybox-1.23.2]$ make && make install

安装完成之后，在配置的目录下就可以看到生成的文件了。

3. 完善根文件系统

上面busybox生成的文件只是根文件系统的基本文件，接下来还需要自己做一些完善，比如: 修改etc配置、拷贝动态库等等。

（1）. 拷贝动态库

[wbyq@wbyq lib]$ cp ~/work/arm-linux-gcc/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/arm-none-linux-gnueabi/sys-root/lib/* ./ -rd
[wbyq@wbyq lib]$ cp ~/work/arm-linux-gcc/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/arm-none-linux-gnueabi/sys-root/usr/lib/* ./ -rd
[wbyq@wbyq lib]$ sudo cp ~/work/arm-linux-gcc/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/arm-none-linux-gnueabi/lib/* ./ -rd

（2）.创建fstab文件，完善/etc目录

[wbyq@wbyq rootfs]$ cp /etc/fstab etc/
[wbyq@wbyq rootfs]$ cp /etc/passwd etc/
[wbyq@wbyq rootfs]$ cp /etc/group etc/

（3）. 创建inittab

cp busybox解压目录/examples/inittab /tiny4412/rootfs/etc/
[wbyq@wbyq rootfs]$ cp ../busybox/busybox-1.23.2/examples/inittab etc/

（4）. 修改上面拷贝的inittab文件

::sysinit:/etc/init.d/rcS     #set初始化执行的文件
console::askfirst:-/bin/sh    #需要加上console  askfirst表示需要按下回车才可以进入系统 respawn表示开机直接进入系统
::ctrlaltdel:/sbin/reboot     #指定重启命令
::shutdown:/bin/umount -a -r  #指定关机时执行的命令

（5）. 创建 etc/init.d/rcS 文件

[wbyq@wbyq rootfs]$ touch etc/init.d/rcS
[wbyq@wbyq rootfs]$ chmod 777 etc/init.d/rcS
[wbyq@wbyq rootfs]$ gedit etc/init.d/rcS
写入以下代码:
mount -a
mkdir /dev/pts                                  
mount -t devpts devpts /dev/pts
echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
mdev -s
/bin/hostname wbyq

（6）.创建 etc/profile文件

[wbyq@wbyq rootfs]$ touch etc/profile
[wbyq@wbyq rootfs]$ gedit etc/profile
编写以下代码:
USER="id-un"
LOGNAME=$USER
PS1='[\\u@\\h \\W]\\$ '
PATH=$PATH
HOSTNAME='/bin/hostname'
export USER LOGNAME PS1 PATH HOSTNAME

参数解释:
PS1是命令行样式设置的环境变量。