BusyBox制作根文件系统
Linux系统将磁盘、flash等存储设备划分为若干个分区，在不同的分区存放不同类别的文件，与Windows的C盘类似，Linux一样要在一个分区上存放系统启动所必须的文件，比如内核映像文件（在嵌入式系统中，内核一般单独存放在一个分区中）、内核启动后运行的第一个程序(init)、给应用户提供操作界面的shell程序、应用程序所依赖的库等。这些必须的、基本的文件合称为根文件系统，他们存放在一个分区中。Linux系统启动后首先挂接这个分区，称为挂接（mount）根文件系统。其他分区上所有的目录、文件的集合，也称为文件系统。
Linux以树状结构管理所有目录，文件，其他分区挂接在某个目录上，这个目录被称为挂接点或安装点，然后就可以通过这个目录来访问这个分区上的文件了。比如根文件系统被挂接在根目录"/"上后，在根目录下就有根文件系统的各个目录、文件：/bin、/sbin、/mnt 等；再将其他分区挂接到/mnt目录上，/mnt目录下就有这个分区的各个目录、文件。
在一个分区上存储文件时，需要遵循一定的格式，这种格式称为文件系统类型，比如ntfs,ext2,yaffs等。除这些拥有实实在在的存储分区的文件系统类型外，Linux还有几种虚拟的文件系统类型，比如proc、sysfs等，他们的文件并不存储在实际的设备上，而是在访问他们是由内核临时生成。
根文件系统目录结构：
1、/bin 目录：
该目录下存放所有用户都可以使用的、基本的命令。这些命令在挂接其他文件系统之前就可以使用。
2、/sbin目录：
该目录下存放系统命令，即只有管理员才能使用的命令，系统命令还可以存放在/usr/sbin、/usr/local/sbin 目录下。/sbin目录找那个存放的是基本的系统命令，他们用于启动系统，修复系统等，也是在挂接其他文件系统之前就可以使用/sbin。不是急需使用的系统命令存放在/usr/bin目录下，本地安装的系统命令存放在/usr/local/sbin目录下。
3、/dev目录：
存放设备文件，可以使用udev机制维护这个目录。
4、/etc目录：
存放各种配置文件，其下的目录和文件都是可选的，他们依赖于系统中所拥有的应用程序，依赖于这些程序是否需要配置文件。
5、/lib目录：
存放共享库和可加载模块（即驱动程序），共享库用于启动系统、运行根文件系统中的可执行程序，比如/bin、/sbin目录下的程序。其他不适根文件系统所必须的库文件可以放在其他目录，比如/usr/lib、/var/lib等。
6、/home目录：用户目录，在/home目录下都有一个普通用户名命名的子目录，存放用户相关的配置文件。
7、/root目录：
8、/usr目录：
9、/var目录：
10、/proc目录：
这是一个空目录，常作为proc文件系统的挂接点，proc文件系统是个虚拟的文件系统，它没有实际的存储设备，里面的目录、文件都是由内核临时生成的，用来表示系统的运行状态，也可以操作其中的文件控制系统。系统启动后，使用以下命令挂接proc文件系统（通常在/etc/fstab进行设置以自动挂接）。
mount -t proc none /proc
11、/mnt目录：
12、/tmp目录：
一些需要生产临时文件的程序要用到/tmp目录，所以/tmp目录必须存在，并且可以访问。
init进程介绍及用户程序启动过程：
init进程是由内核启动的第一个（也是唯一的一个）用户进程（进程ID为1），它根据配置文件决定启动哪些程序，比如执行某些脚本、启动shell、运行用户指定的程序等。init进程是后续所有进程的发起者，比如init进程启动/bin/sh程序后，才能够在控制台上输入各种命令。
init进程的执行程序通常是/sbin/init，上面讲述的init进程的作用只不过是/sbin/init这个程序的功能。我们完全可以编写自己的/sbin/init程序，或者传入命令行参数"init =xxx"指定某个程序作为init程序运行。 通常使用busybox集成的init程序。
busybox init进程的启动子进程：(其源代码在init/init.c文件中)。
如果存在/etc/inittab文件，busybox init 程序解析它，然后按照他的指示创建各种子进程，否则使用默认的配置创建子进程。
/etc/inittab 文件中每个条目用来定义一个子进程，并确定他的启动方法，格式如下：
对于busybox init进程，上述各个字段作用如下：
1、
2、
3、
sysinit 系统启动后最先执行
wait 执行完sysinit类进程后执行
once
respawn
askfirst
shutdown
restart
4、
在/etc/inittab 文件的控制下，init进程的行为总结如下：
a、在系统启动前期，init进程首先启动
b、在系统正常运行期间，init进程首先启动
c、在系统退时，执行
如果根文件系统中没有/etc/inittab 文件，busybox init程序将使用如下默认的inittab条目：
::sysinit:/etc/init.d/rcS
::askfirst:/bin/sh
tty2::askfirst:/bin/sh
tty3::askfirst:/bin/sh
tty4::askfirst:/bin/sh
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/sbin/swapoff -a
::shutdown:/bin/umount -a -r
::restart:/sbin/init
/etc/inittab实例：
放在busybox 的exampes/intitab 文件，创建一个inittab，内容如下：
#/etc/inittab
#这是init进程启动的第一个子进程，它是一个脚本，可以在里面指定用户想执行的操作
#比如挂接其他文件系统，配置网络等
::sysinit:/etc/init.d/rcS
#启动shell，以/dev/ttySAC0作为控制台
ttySAC0::askfirst:-/bin/sh
#按下Ctrl + Alt +Del 之后执行的程序，不过在串口控制台中无法输入 Ctrl + Alt +Del组合键
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
#重启、关机前执行的程序
::shutdown:/bin/umount -a -r
移植busybox：
busybox将众多的UNIX命令集合进一个很小的可执行程序中，其按模块进行设计，可以很容易地加入、去除某些命令，或增减命令的某些选项。使用busybox创建最小根文件系统时，只需要在/dev目录下创建必要的设备节点、在/etc目录下创建一些配置 文件就可以了，如果busybox使用动态连接，还要在/lib目录下包含库文件。
编译、安装busybox：
一、下载，解压busybox：
tar xjf busybox-1.7.0.tar.bz2
busybox集合了几百个命令，在一般系统中并不需要全部使用，可以通过配置busybox 来选择这些命令，定制某些命令的功能（选项）、指定busybox的连接方法（动态链接还是静态链接）、指定busybox的安装路径。
二、配置busybox，在busybox-1.7.0目录下执行"make menuconfig"命令即可进入配置界面：
使用默认配置，执行"make menuconfig"后退出，保存配置即可。
busybox常用配置选项：
1、busybox的性能微调。
设置TAB键补全：
Busybox Settings--->
Busybox Library Tuning --->
[*] Tab competion
2、连接/编译选项。
指定是否使用静态连接：
Build Options --->
[ ] Build BusyBox as a static binary (no shared libs)
使用glibs时，如果静态编译busybox会提示以下警告信息，表示会出现一些莫名其妙的问题。
#warning static linking against glibs produces buggy executables
所以使用动态连接的busybox，在构造根文件系统是需要在/lib目录下方直glibs库文件。
3、Archival Utilities选项。
选择tar命令：
Archival Utilities --->
[*] tar
4、Linux Module Utilites选项。
要使用可加载模块，Linux Module Utilities下面的配置要选上.
Linux Module Utilities --->
[*]
[*]
...
5、Linux System Utilities 选项。
支持mdev，这可以很方便的构造/dev目录，并且可以支持热拔插设别，另外为方便调试，选中mount、umount命令，并让mount命令支持NFS（网络文件系统）。
Linux System Utilities --->
[*] mdev
[*] Support /etc/mdev.conf
[*] Support command execution as device addition/removal
[*] mount
[*] Supprot mounting NFS file systems
[*] umount
[*] umonut -a option
6、Networing Utilities选项
增加ifconfig命令：
Networking Utilities --->
[*] ifconfig
三、编译和安装busybox：
a.修改busybox根目录的Makefile，使用交叉编译器：
修改为：
175 ARCH ?= arm
176 CROSS_COMPILE ?= arm-linux-
b.执行“make”命令编译busybox。
c.安装，执行“make CONFIG_PREFIX = dir_name install ,就可以将busybox安装在dir_name指定的目录下。
在安装目录下会生成如下文件、目录：（如安装目录/work/nfs_root/fs_mini)
bin
linuxrc -> bin/busybox //(uboot启动参数就是 init=linuxrc)
sbin
usr
其中Linuxrc和上面分析的/sbin/init程序的功能完全一样，其他目录下是各种命令，不过他们都是到/bin/busybox的符号链接,比如 安装目录下的 sbin 目录下/work/nfs_root/fs_mini/sbin的命令：
halt -> ../bin/busybox
ifconfig -> ../bin/busybox
...
除bin/busybox外，其他文件都是到bin/busybox的符号链接。
使用glibc库：
参考制作交叉编译工具链，若已制作交叉编译工具链，则已经生成了glibc库，可以直接使用它来构建根文件系统。
glibc库的组成：
glibc库的位置是/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib,里面的目录，文件可以分为7类：
1.加载器ld-2.3.6.so,ld-linux.so.2,动态程序启动前，他们被用来加载动态库。
2.目标文件（.o）。比如crtl.o crti.o等，在生成应用程序时，这些文件像一般的目标文件一样被连接。
3.静态库文件（.a）。比如静态数学库libm.a、静态C++库 libstdc++.a等，编译静态程序时会连接他们。
4.动态库文件（.so、.so.[0-9]*)。他们可能是一个连接文件，编译动态库时会用到这些文件，但是不会连接他们，运行时才连接。
5.libtool库文件（.la).
6.ldscripts目录。里面是各种连接脚本，在编译应用程序时，他们被用于指定程序的运行地址、各段的位置等。
7.其他目录及文件。
安装glibc库：
在开发板上只需啊哟加载器和动态库，假设要构建的根文件系统目录为/work/nfs_root/fs_mini,操作如下：
$ mkdir -p /work/nfs_root/fs_mini/lib
$ cd /work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib
$ cp *.so* /work/nfs_root/fs_mini/lib -d
上面复制的库文件不是每一个都会被用到，可以根据应用程序对库的依赖关系保留要用到的，可以通过ldd命令查看一个程序会用到哪些库，主机自带的ldd命令不能查看价差编译出来的程序，有一下两种代替的方法：
1、如果有uClibc-0.9.28的代码，可以进入utils子目录生成ldd.host工具。
$ cd uClibc-0.9.28/utils
$ make ldd.host
然后将生成的ldd.host放到主机/usr/local/bin目录下即可使用。比如对于动态连接的Uusybox，他的库依赖关系如下：
$ ldd.host busybox
libcrypt.so.1 => /lib/libcrypt.so.1 (0x00000000)
libm.so.6 => /lib/libm.so.6 (0x00000000)
libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x00000000)
/lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld-linux.so.2 (0x00000000)
折表示busybox要使用的库文件有libcrypt.so.1 、libm.so.6 、libc.so.6,加载器为/lib/ld-linux.so.2，主机上没有对应的文件没关系，开发板的根文件系统上有就行。
2、可以使用下面的命令：
$ arm-linux-readelf -a "your binary" | grep "Shared",
比如对于动态连接的busybox：
$ arm-linux-readelf -a ./busybox | grep "Shared"(与上面相比，少了加载器，但要依赖加载器）
构建根文件系统：
上面两节介绍了编译安装busybox、C库，建立了bin/， sbin/， sur/bin/ ，sur/sbin/， linuxrc，lib/等目录 （busybox安装完的时候就有了bin sbin linuxrc user目录）。
接下来介绍余下目录的建立。假设开发板根文件系统在主机上的目录为/works/nfs_root/fs_mini。
一、构建etc目录：
init进程根据/etc/inittab 文件来创建其他子程序，比如调用脚本文件配置IP地址，挂接其他文件系统，最后启动shell等。
这里要创建3个文件：etc/inittab， etc/init.d/rcS， etc/fstab
1.创建etc/inittab文件
在/work/nfs_root/fs_mini/etc 目录下创建一个inittab文件，内容如下：
# /etc/inittab
::sysinit:/etc/init.d/rcS
ttySAC0::askfirst:-/bin/sh
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a -r
2、创建ect/init.d/rcS文件
这是一个脚本文件，可以在里面添加想自动执行的命令，以下命令配置IP地址，挂接/etc/fstab指定的文件系统
#！/bin/sh
ifconfig eth0 192.168.1.17
mount -a
第一行表示这是一个脚本文件，运行时使用/bin/sh解析。
第二行用来配置IP地址。
第三行挂接/etc/fstab文件指定的所有文件系统。
要改变这个文件的属性，使它能够执行：
chmod +x etc/init.d/rcS
3、创建etc/fstab文件
内容如下，表示执行mount -a 命令后将挂接proc tmpfs 文件系统。
#device mount-point type options dump fsck order
proc /proc proc defaults 0 0
tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0
/etc/fstab 文件被用来定义文件系统的静态信息，这些信息被用来控制mount 命令的行为，文件中个字段的意义如下：
1.device：要挂载的设备
比如/dev/hda2 /dev/mtdblock1 等设备文件，也可以是其他格式，比如对于proc文件系统，这个字段没有意义，可以是任 意值；对于NFS文件系统，这个字段为
2.mount-point:挂接点
3.type:文件系统类型。
比如proc,jffs2,nfs等，也可以是auto，表示自动检测文件系统类型。
4.option：挂接参数，以逗号隔开。
/etc/fstab的作用不仅仅是用来控制mount -a 的行为，即使是一般的mount命令也受它控制，其他常用挂接参数：
参数名 说明 默认值
auto/noauto 决定执行mount-a时是否自动挂接 auto
user/nouser user:允许普通用户挂接 nouser:只允许root用户挂接 nouser
exec/noexec 决定是否允许运行所挂接的设备上的程序 exec
Ro 以只读方式挂接 --
rw 以读写方式挂接 --
sync/async 修改文件的时候，是否同步写入设备中 sync
defaults rw、suid、dev、exec、auto、nouser、async等的组合 --
5、dump和fsck order:用来决定控制dump、fsck程序的行为。
//inittab 调用rcS,rcS里面mount fstab里面的文件系统，inittab 和fstab的内容都是有固定格式的，rcS是脚本。
二、 构建dev目录：
有两种方法构建dev目录
1、静态创建设备文件。
从系统的启动过程可知，涉及的设备文件又：/dev/mtdblock*(MTD块设备）、/dev/ttySAC*(串口设备）、
/dev/console、/dev/null,只要建立以下设备就可以启动系统。
$ mkdir -p /work/nfs_root/fs_mini/dev
$ cd /work/nfs_root/fs_mini/dev
$ sudo mknod console c 5 1
$ sudo mknod null c 1 3
$ sudo mknod ttySAC0 c 204 64 //一般系统中ttySAC0主设备号为4，但2440 2410中是204
$ sudo mknod mtdblock0 b 31 0
$ sudo mknod mtdblock0 b 31 1
$ sudo mknod mtdblock0 b 31 2
其他设备文件可以当系统启动后，使用cat /proc/devices 命令查看内核中注册了那些设备，然后一一创建相应的设备文件。
2、使用mdev创建设备文件。
mdev是udev的简化版本，它也是通过读取内核信息来创建设别文件。mdev的用途主要有两个：初始化/dev目录、动态更新/dev目录，和热拔插。要使用mdev,需要内核支持sysfs文件系统，为了减少对flash的读写，还要支持tmpfs文件系统。先确保
内核已经设置了CONFIG_SYSFS、CONFIG_TMPFS配置项。
mdev相关命令：
mount -t tmpfs mdev /dev //使用内存文件系统，减少对Flash的读写
mkdir /dev/pts //devpts用来支持外部网络连接（telnet）的虚拟终端
mount -t devpts devpts /dev/pts
mount -t sysfs sysfs /sys //mdev通过sysfs文件系统获得设备信息
echo /bin/mdev>/proc/sys/kernel/hotplug //设置内核，当有设备拔插时调用/bin/mdev程序
mdev -s //在/dev目录下生产内核支持的所有设备的结点
要在内核启动时自动运行mdev，需要修改/work/nfs_root/fs_mini中的两个文件：etc/fstab和etc/init.d/rcS。
修改etc/fstab添加3个文件系统，使得后面可以自动挂载，即相当自动执行mount -t tmpfs mdev /dev ；
mount -t devpts devpts /dev/pts；mount -t sysfs sysfs /sys 3条命令。
添加的内容：
# device mount-point type options dump fsck order
tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
tmpfs /dev tmpfs defaults 0 0
修改etc/init.d/rcS，加入下面几行，以自动运行他们：
mount -a
mkdir /dev/pts
mount -t devpts devpts /dev/pts
echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
mdev -s
在使用mdev构造dev目录之前，还要建立两个设备文件：dev/console、/dev/null。
构建其他目录：
其他目录可以是空目录，比如proc、mnt、tmp、sys、root等，创建他们。
这样一个小小的根文件系统就建立好了，开发板可以通过NFS挂接到这里来作为根文件系统启动。如果不想挂接，可以利用这个根文件系统和制作映像文件的工具(如mkyaffsimage)制作一个映像文件，烧写到开发板，作为开发板的根文件系统。