用busybox搭建最简单的Linux文件系统

本文转载自：blog.csdn.net/armeasy/article/details/39620755

最近自己也用busybox制作了一个ramdisk的文件系统，并还用mkimage工具做成了ramdisk-uboot.img，挂载到三星4412的板子上跑了起来。中途出了很多问题：

1、ramdisk的文件系统内核加载时说ramdisk format wrong，看用fastboot烧录的时候ramdisk的格式是ramdisk-uboot.img,于是又编译u-boot源码，在tools目录下生成了mkimage工具，再把他拷贝到/usr/bin目录下，利用一下命令生成ramdisk-uboot.img:

mkimage -A arm -O linux -T ramdisk -C none -a 0x40008000 -n "ramdisk" -d ramdisk.img ramdisk-uboot.img

2、u-oot启动参数bootargs和bootcmd的设置

在这里折腾了好久，要么启动不了，要么，启动了，然后不停的重复加载内核。

我以为是内核的问题，在公司的服务器上下载了内核源码，放到公司的服务器上去编译，make menuconfig又用不了，说缺少文件，但缺少的什么makefile就在哪里，我又放到自己的虚拟机里面编，好像有的地方要用sudo来运行，可能在服务器上用不了sudo，所以编不了。

其实内核里面make menuconfig只需要设置Devices Drivers——【*】Block devices——<*>RAM block device support，只要内核支持ramdisk文件系统就行，当然还有可能内核默认的ramdisk的大小太小了，你的ramdisk超过了，也可能出问题，我的ramdisk大小超不多2M，内核默认的是8M，所以够用，内核是没问题的。

那就只可能是u-boot的启动参数设置了，经过不断的尝试，最后得出这样的设置才能有效:

setenv bootargs root=/dev/ram rw init=/linuxrc console=ttySAC2,115200n8

saveenv

setbootcmd setddrV 77;movi r k 0 40008000;movi r rootfs 0 41000000 300000;bootm 40008000 41000000

这个bootcmd只能临时设置起效，要想彻底修改，得修改u-boot源码中的smdk4412.h文件，再编译后生成u-boot.bin。

在这里其中movi r rootfs 0 41000000 300000参数最开始最后面的参数是100000，也就是加载的文件系统是1M，但是我的文件系统大于1M，所以老是加载不起来，内核不断重启，改成3M后就好了。

这里，这篇转载的文章还是极具参考意义的，至于我的详细制作过程，有时间再整理出来。

Linux文件系统不仅包含着文件中的数据而且还有文件系统的结构，所有Linux用户和程序看到的文件、目录、软连接及文件保护信息等都存储在其中。有了文件系统，用户就可以很方便的和Linux设备进行数据交互了。

随着实际需求的不断提高，Linux文件系统也变得越来越庞大。无论它如何千变万化，归根结底，都是基于最基本的linux文件系统不断丰富而来。因此，我们完全有必要了解最基本的文件系统的搭建过程，更加复杂的文件系统可以举一反三，各个击破，真正做到一通百通。下面我们将逐步讲解最简单的linux文件系统的制作方法。

第一步：在ubuntu的用户目录下新建一个文件系统的总目录，如rootfs_x4412：

1. mkdir  rootfs_x4412

复制代码

第二步：编译安装busybox

从busybox官网（ www.busybox.net）下载最新的busybox源码包，这里以1.22.1版本为例，源码包名称为busybox-1.22.1.tar.bz2。

解压源码包，打开busybox根目录的Makefile文件，指定交叉编译工具链以及体系架构，注意，请以自己的实际交叉编译工具安装路径为准：

1. CROSS_COMPILE ?=  /usr/local/arm/arm-2009q3/bin/arm-none-linux-gnueabi-
   
2. ARCH ?= arm

复制代码

在busybox根目录下执行make menuconig配置busybox：

进入Busybox Settings目录，

再进入Build Options目录，

选中第一项，即将Busybox编译成静态的二进制文件。使用静态的文件，可以不依赖于共享库，后面我们将会进一步说明。其他选项暂且默认，当然我们也可以根据自己的实际需要添加或是删剪一些busybox指令，以及其他的一些特色选项。

    退出menuconfig并保存配置后，在busybox根目录下执行如下指令编译安装：

1. make
   
2. make  install

复制代码

    这时在busybox根目录会生成_install目录，里面存放着bin，sbin，usr三个目录以及linuxrc文件。这些文件构成了busybox的各种指令集。

    前面我们提到，将busybox编译成静态文件后，不再依赖共享库。进入busybox的根目录，使用如下指令查看busybox依赖的共享库：

1. arm-none-linux-gnueabi-readelf -d busybox

复制代码

    可以看到如下打印提示：

1. There is no dynamic section in this file.

复制代码

    说明我们编译的busybox文件确实不依赖于任何的动态库。

    提示：这里如果找不到arm-none-linux-gnueabi-readelf文件，请在ubuntu用户目录的.bashrc文件的最后面声明PATH环境变量，声明内容如下：

1. PATH=/usr/local/arm/arm-2009q3/bin:$PATH
   
2. export PATH

复制代码

    再执行如下指令即可：

1. source  ~/.bashrc

复制代码

    第三步：填充文件系统内容

    将上一步_install目录下bin,sbin目录全部复制到文件系统目录rootfs_x4412，注意在bin和sbin目录下有很多都是软链接，复制时千万不要丢失了文件属性：

1. cp -a  _install/bin  ../rootfs_x4412
   
2. cp -a  _install/sbin  ../rootfs_x4412

复制代码

    进入文件系统目录rootfs_x4412，新建其他目录：

1. mkdir  dev  etc  lib  mnt  proc  sys  tmp  usr  var

复制代码

    在etc下新建init.d目录，然后在init.d目录下新建rcS文件：

1. cd  etc
   
2. mkdir  init.d
   
3. cd  init.d
   
4. touch  rcS
   
5. chmod  777  rcS

复制代码

    编辑rcS文件，添加内容如下：

1. #!/bin/sh
   
2. /bin/mount -a       #mount all stuff from /etc/fstab
   
3. /sbin/ifconfig eth0 192.168.1.15 up #开机自动设置eth0的IP地址
   
4. /sbin/ifconfig eth1 192.168.1.16 up #开机自动设置eth1的IP地址

复制代码

    在etc目录下新建fstab文件，该文件将会被rcS中的mount –a语句调用。编辑fstab文件内容如下：

1. none           /proc           proc  defaults      0 0

复制代码

这里表示分别将proc文件系统挂载到相应的目录，第二列为所挂载的目录，第三列为要挂载的文件系统，第四列为挂载所使用的属性。

     在文件系统根目录下建立linuxrc 文件，编辑内容如下：

1. #!/bin/sh
   
2. /bin/mount -t proc proc /proc
   
3. /bin/mount -t sysfs sysfs /sys
   
4. /sbin/mdev -s
   
5. 
   
6. exec /sbin/init

复制代码

     这里将proc 和sysfs 文件系统分别挂载到proc 和sys 目录。

proc文件系统是一个伪文件系统，它只存在内存当中，而 不占用外存空间。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的操作提供接口。用户和应用程序可以通过proc得到系统的信息，并可以改变内核的某些参数。由于 系统的信息，如进程，是动态改变的，所以用户或应用程序读取proc文件时，proc文件系统是动态从系统内核读出所需信息并提交的。

sysfs 把连接在系统上的设备和总线组织成为一个分级的文件，它们可以被从用户的空间存取到。这是被设计用来处理那些以前驻留在 /proc/ 的设备和驱动程序指定的选件以及用来处理那些以前由 devfs 提供支持的动态加载设备。注意一定要修改linuxrc文件的属性为777，否则会提示failedto execute /linuxrc的错误。

       在/etc下建立mdev.conf文件，内容为空即可。如果不建立这个文件，将会提示下面的错误：

1. mdev: /etc/mdev.conf: No such file or directory

复制代码

使用下面命令创建即可：

1. touch mdev.conf

复制代码

       在/dev下建立console，null，tty2,tty3,tty4等五个字符设备文件：

1. mknod console c 5 1
   
2. mknod null c 1 3
   
3. mknod /dev/tty2 c 4 2
   
4. mknod /dev/tty3 c 4 3
   
5. mknod /dev/tty4 c 4 4

复制代码

c表示创建没有缓冲的字符特殊文件，后面的两个数字分别表示主设备号和次设备号。

    第四步：制作ext4文件系统

    本实验基于x4412或ibox开发平台，对应硬件设备存储器均为emmc，并不是传统的nand flash，因此文件系统格式也不再是传统的yaffs或是jffs文件系统了。

    在ubuntu用户目录下新建目录rootfs_tmp文件，用于临时挂载文件系统：

1. mkdir  -p  rootfs_tmp

复制代码

    制作一个12M的ext4空白文件：

1. dd  if=/dev/zero  of=rootfs.ext4  bs=1024  count=12288

复制代码

    再将新建的rootfs.ext4文件格式化为ext4格式：

1. mkfs.ext4  rootfs.ext4

复制代码

    将rootfs.ext4文件挂载到前面我们新建的临时目录rootfs_tmp，注意这里我们要使用mount –o loop的属性，表示我们要把rootfs.ext4当作硬盘分区挂载到rootfs_tmp：

1. sudo  mount  -o  loop  rootfs.ext4  ./rootfs_tmp

复制代码

    这时，我们就可以给rootfs.ext4填充内容了。执行如下指令拷贝文件系统内容：

1. cp  rootfs_x4412/*  ./rootfs_tmp  -ar

复制代码

    拷贝完后，卸载挂载的rootfs.ext4文件，即完成了文件系统的制作：

1. sudo  umount  ./rootfs_tmp

复制代码

我们可以将rootfs.ext4文件烧写到开发板，测试是否可以正常挂载。实际测试界面如下：

执行到如下语句，说明文件系统已经挂载起来了。

1. Please press enter to activate this console

复制代码

    从上面我们可以看到，整个x4412的启动过程，只花了3.58秒。当然随着文件系统的逐渐庞大，启动开销也会不断增加。

    第五步：我们做好文件系统后，经常要打包文件系统，烧写测试。即第四步经常要重复操作。为此，我们可以编写打包文件系统的脚本。参考脚本如下：

1. # Description       : Build linux filesystem Script.
   
2. # Authors            : lqm
   
3. # Version             : 0.01
   
4. # Notes                         : None
   
5. #
   
6. 
   
7. # must root user
   
8. echo "making ext4 rootfs now,wait a moment..."
   
9. 
   
10. if [ -d rootfs_tmp ]; then
    
11.          rm -rf rootfs_tmp
    
12. fi
    
13. 
    
14. if [ -f rootfs.ext4 ]; then
    
15.          rm -rf rootfs.ext4
    
16. fi
    
17. 
    
18. mkdir -p rootfs_tmp
    
19. 
    
20. dd  if=/dev/zero  of=rootfs.ext4  bs=1024  count=12288
    
21. mkfs.ext4  rootfs.ext4
    
22. mount  -o  loop  rootfs.ext4  ./rootfs_tmp
    
23. cp ./rootfs_x4412/* ./rootfs_tmp -ar
    
24. umount ./rootfs_tmp
    
25. 
    
26. rm -rf rootfs_tmp
    
27. 
    
28. echo "^_^ make x4412 rootfs.ext4 successful!"

复制代码

做好的精简文件系统下载： http://xboot.org/thread-27365-1-1.html

博主的还有利用buildroot制作文件系统也值得一试呀。

另外制作好的ramdisk-uboot.img的文件系统也是可以解包、编辑后，再打包成ramdisk-uboot.img的。