rootfs主要文件介绍

一、/linuxrc

1. /linuxrc是一个可执行的应用程序

(1)/linuxrc是应用层的,和内核源码一点关系都没有。

(2)/linuxrc在开发板当前系统下是可执行的。因此在ARM SoC的linux系统下,这个应用程序就是arm-linux-gcc编译链接的;如果是在PC机linux系统下,那么这个程序就是用gcc编译链接的。

(3)/linuxrc如果是静态编译链接的,那么可以直接运行;如果是动态编译链接的,那么还必须给它提供必要的库文件才能运行。但是由于/linuxrc是由内核直接调用执行的,因此在这里没有机会导出库文件的路径,所以这个/linuxrc没法动态链接,一般都是静态链接的。

2. /linuxrc执行时引出用户界面

(1)操作系统启动后,首先会进行一系列运行配置,然后会给用户提供一个操作界面(有可能是cmdline,有可能是GUI),这个用户操作界面就是由/linuxrc带出来的。

(2)用户界面等很多事并不是在/linuxrc中负责的,用户界面有自己专门的应用程序,但是用户界面的应用程序是直接或间接的被/linuxrc调用执行的。用户界面程序和其他的应用程序就是进程2、3、4...,这就是曾经说过的进程1(init进程,也就是/linuxrc)是其他所用应用程序的祖宗。

3. /linuxrc负责系统启动后的配置

(1)就好像房子建好之后不能直接入住,还要装修一样;操作系统启动起来之后也不能直接使用,要配置下。

(2)操作系统启动后的应用层的配置(一般叫运行时配置,英文简写etc)是为了让我们的操作系统使用更方便,更适合个人的爱好或者使用性。

4. /linuxrc在嵌入式linux中一般就是busybox

(1)busybox是一个C语言写出来的项目,里面包含很多的.c和.h文件。这个项目可以被配置编译成各个平台下可以运行的应用程序。如果用arm-linux-gcc来编译busybox就会得到一个可以在自己的开发板的linux内核上运行的应用程序。

(2)busybox这个程序开发出来就是为了在嵌入式环境下构建rootfs使用的,也就是说它就是专门开发的init进程应用程序。

(3)busybox为当前系统提供了一整套的shell命令程序集,例如vi、cd、mkdir、ls等。在桌面版的linux发行版(例如Ubuntu、redhat、centOS等)中的vi、cd、ls等都是一个一个单独的应用程序,但是在嵌入式linux中,为了省事把vi、cd等所有常用的shell命令集合到一起构成了一个shell命令包,起名叫busybox。

5. 总结

(1)/linuxrc是应用层执行的第一个程序,通过uboot中参数bootargs中的init指定。

(2)/linuxrc的主要工作:系统配置(/etc)、启动用户界面。

(3)/linuxrc是/bin/busybox的一个软连接,也就是说真正执行的/bin/busybox程序。

(4)busybox是所有常用的shell命令的集合,也就是说有的shell的常用命令都是busybox的软连接。

二、inittab

1. inittab格式解析

(1)inittab的工作原理就是被/linuxrc(也就是busybox)执行时调用起作用。

(2)inittab在/etc目录下,属于运行时配置文件,是文本格式的。实际工作时,busybox按照一定的格式解析这个inittab文本文件,然后根据解析的内容决定具体的工作。

(3)busybox如何完成解析并根据解析结果如何工作并不是我们的目标,重点是理解inittab的格式,以及看到一个inittab文件后去分析这个inittab对启动的影响。

(4)inittab格式(具体的去网上搜索):

第1个:#开始的行是注释行

第2个:冒号在里面是分隔符,分隔开各个部分

第3个:inittab的内容是以行为单位的,行与行之间没有关联,每行都是一个独立的配置项,每一个配置项表示一个具体的含义。

第4个:每一行的配置项都是由3个冒号分隔开的4个配置值共同确定的。这4个配置值就是id:runlevels:action:process。值得注意的是有些配置值可以空缺,空缺后冒号不能丢失,所以有时候会看到两个连续的冒号。

第5个:每一行的配置项中4个配置值中最重要的是action和process,action是一个条件/状态,process是一个可被执行的程序的pathname。合起来的意思就是:当满足action的条件时就会执行process这个程序。

第6个:明白各个action的意思。

2. inittab解析与执行

(1)inittab的解析是在busybox/init/init.c中的init_main函数中。

(2)执行逻辑:先通过parse_inittab函数解析/etc/inittab(解析的重点是将inittab中的各个action和process解析出来),然后再执行sysinit、wait和once(注意在这里只执行一遍),最后在while(1)死循环中执行respwan和askfirst。

三、rcS

/etc/init.d/rcS文件是linux运行配置文件中最重要的一个,其他的一些配置都是由这个文件引出来的。这个文件可以很简单也可以很复杂,里面有很多的配置项。

1. PATH=xxx

(1)从shell脚本的语法角度分析,这一行定义了一个变量PATH,值等于后面的字符串。

(2)后面用export导出这个PATH,那么PATH就变成了一个环境变量。

(3)PATH这个环境变量是linux系统内部定义的一个环境变量,含义是操作系统去执行程序时会默认到PATH指定的各个目录下去寻找。如果找不到就认定这个程序不存在;如果找到就执行它。将一个可执行程序的目录导出到PATH,可以不带路径去执行这个程序。

(4)rcS为什么要先导出PATH?是因为希望在进入命令行时,PATH环境变量中就有默认的/bin、/sbin、/usr/bin、/usr/sbin这几个常见的可执行程序的路径,这样在命令行中就可以直接使用ls、pwd等命令了。

(5)为什么rcS文件还没添加,系统中就有PATH的值?原因在于busybox自己用代码硬编码导出了一些环境变量,其中就有PATH。

2. runlevel=

(1)runlevel也是一个shell变量,并且被导出为环境变量。

(2)runlevel环境变量的作用:指定系统状态。(具体的网上自查)

(3)runlevel=S表示将系统状态设置为单用户模式。

3. umask=

(1)umask是linux的一个命令,作用是设置linux系统的umask值。

(2)umask值决定当前用户在创建文件时的默认权限。

4. mount -a

(1)mount命令是用来挂载文件系统的。

(2)mount -a是挂载所有的应该被挂载的文件系统。在busybox中mount -a时,busybox会去查找/etc/fstab文件,这个文件按照一定的格式列出来所有应该被挂载的文件系统(包括虚拟文件系统)。

5. mdev

(1)mdev是udev的嵌入式简化版本,udev/mdev是用来配合linux驱动工作的一个应用层的软件,udev/mdev的工作就是配合linux驱动生成相应的/dev目录下的设备文件。

(2)在rcS中没有启动mdev的时候,/dev目录下启动后是空的,在rcS文件中添加mdev有关的2行配置项后,再次启动系统后,可以看到/dev目录下生成了很多的设备驱动文件。

(3)/dev目录下的设备驱动文件就是mdev生成的,这就是mdev的效果和意义。

6. hostname

(1)hostname是linux中的一个shell命令,可以用来设置当前系统的主机名。直接使用hostname(不加参数)可以显示当前系统的主机名。

(2)/bin/hostname -F /etc/sysconfig/HOSTNAME中的-F用来指定一个主机名配置文件(这个文件名一般是hostname或HOSTNAME)

7. ifconfig

(1)有时候希望在开机时指定一个ip地址,这时候就可以在rcS文件中ifconfig eth- 192.168.1.10

四、profile

profile文件的工作原理:profile文件被busybox(init进程)调用,与inittab一样。

五、用户登录

1. 用户登录程序

(1)在busybox中集成了用户登录程序(/bin/login或/sbin/gettty),因此要实现用户登录,就要在系统启动后执行用户登录程序。在inittab中有一个配置项::askfirst:-/bin/sh,这个配置项的作用就是当系统启动后去执行/bin/sh,执行这个就会出现命令行,这样就会直接进入命令行而不会出现登录界面,因此在这里将/bin/sh直接替换成用户登录程序/bin/login或者/sbin/getty,就会出现登录界面,而不是直接进入命令行。

2. passwd和shadow文件

(1)linux系统下用来描述用户名和密码的文件是passwd和shadow文件,这两个文件都在etc目录下。passwd文件中存储的是用户的密码设置,shadow文件中存储的是加密后的密码。

(2)可以直接复制ubuntu系统中的/etc/passwd和/etc/shadow文件到rootfs中,然后再做修改即可。

六、拷贝动态链接库

1. 复制动态链接库到rootfs下

复制动态链接库到rootfs下的/lib目录下,复制时要注意使用参数-rdf,主要目的是符号链接复制过来还是符号链接。

2. 使用strip工具去掉库中符号信息

(1)动态链接库so文件中包含了调试符号信息,这些符号信息在运行时是没有用的(调试时用的),这些符号会占用一些空间,在传统的嵌入式系统中Flash空间是有限的,为了节省空间常常把这些符号信息去掉。这样节省空间并不影响运行。

(2)去掉符号的命令使用arm-linux-strip。

 

 

 

 

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