Yaffs2根文件系统制作

Yaffs2根文件系统制作

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环境：

   交叉编译环境：4.3.3 (天嵌科技提供，存放路径/home/xiaoyi/4.3.3)

开发平台：TQ2440

注：这里有一些东西没有提到，请结合天嵌提供的linux移植手册来进行移植

   

一、编译busybox（主要是获得linux下的工具包和函数库，如bin、sbin下的工具）

获取busybox源码busybox-1.16.0.tar （http://www.busybox.net/downloads/）

置于目录/home/xiaoyi里

#tar jxvf busybox-1.16.0.tar.bz2

#cd busybox-1.16.0

#vi Makefile

将164行改为CROSS_COMPILE = arm-linux- 将190行改为ARCH = arm

（每拿到一个源码包，编译前要编辑主目录下的Makefile，把交叉编译工具和适用架构改一下，再针对本板资源进行配置）

保存推出进入配置菜单

#make menuconfig    

在busybox编译里busybox settings->busybox library tuning->username completion、fancy shell prompts选上这两项，否则在终端显示的是[\u@\h \W]# 而不是[root@xiaoyi/]#

#make

#make install

在busybox-1.17.2的根目录下出现了一个_install目录在该目录下又有三个目录bin sbin usr 和一个链接文件 linuxrc  。前三者是控制台的工具目录，后者是一个指向到/bin/busybox的链接文件，在uboot的启动参数中，bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0，初始化内核后挂载文件系统后进入的第一进程init，就加载busybox这个shell工具集，这样才可以顺利使用ls等命令

    想要查看uboot参数，可以启动uboot下载模式，然后看菜单选择[0] Set the boot parameters；再选择接下来的选项即可

    天嵌的uboot启动参数如下：

bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0

bootcmd=boot_zImage

bootdelay=0

baudrate=115200

ethaddr=0a:1b:2c:3d:4e:5f

ipaddr=192.168.1.6

serverip=192.168.1.8

netmask=255.255.255.0

stdin=serial

stdout=serial

stderr=serial

mtdids=nand0=nandflash0

mtdparts=mtdparts=nandflash0:256k@0(bios),128k(params),128k(toc),512k(eboot),1024k(logo),3m(kernel),-(root)

partition=nand0,0

mtddevnum=0

mtddevname=bios

 

Environment size: 423/131068 bytes

 

二、创建根文件系统必要的目录

     回到/home/xiaoyi目录下创建根文件系统必要的目录

#mkdir root_fs

#cd root_fs

将刚才生成的三个目录bin sbin usr和一个链接文件linuxrc考到目录root_fs下（要注意要全部一起拷，不能单个单个文件夹或文件拷，运用类似下面的指令，我的好像就是单个拷贝，导致我的文件系统移植失败的，我也不知道原因是什么）

#cp -rf ../busybox-1.16.0/_install/* ./ 

  创建根目录下的一级目录，由于是2.6的内核，所以sys是需要的

#mkdir dev etc home lib mnt opt proc root sys tmp var

创建几个必要的二级目录

#mkdir usr/lib usr/share

#mkdir etc/rc.d

#mkdir var/lib var/lock var/run var/tmp

 

三、创建必要文件

（1） 获取库文件（我的交叉编译工具链放在目录 /home/xiaoyi下的）

#cp -rf /home/xiaoyi/4.3.3/arm-none-linux-gnueabi/libc/armv4t/lib/*so* lib -a

（2）将主机 etc 目录下的passwd、group、shadow文件拷贝到 root_fs/etc目录下

#cp -f /etc/passwd /etc/group /etc/shadow etc

将目录/home/xiaoyi/busybox-1.16.0/examples/bootfloppy/etc下的所有文件拷贝到root_fs/etc下。在这个目录下有三个文件fstab, inittab, profile和一个目录init.d，

在目录init.d中有一个文件rcS。

#cp -rf ../busybox-1.16.0/examples/bootfloppy/etc/* etc

在目录etc下创建文件mdev.conf。 mdev是?v的一个简化版本，我们可以通过文件mdev.conf自定义一些设备节点的名称或链接来满足特定的需要，但在此处让它为空。

#touch etc/mdev.conf

（3）创建两个设备文件dev/console dev/null。

在linux内核源码文件init/main.c中有打开设备文件dev/console的操作如下：

static noinline int init_post(void)

__releases(kernel_lock)

{

………………………………

if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)

printk(KERN_WARNING "Warning: unable to open an initial console.\n");

………………………………

}

内核启动执行到这里时mdev还没有构建dev目录，如果没有创建设备文件dev/console就将会打印警告Warning: unable to open an initial console。

在内核启动的过程中要将产生的一些垃圾信息丢弃就需要空设备dev/null。

#mknod dev/console c 5 1  /*字符设备，主从设备号分别是5、1*/

#mknod dev/null c 1 3

 

四、几个必要文件的修改

     在启动过程中bootloader会传递参数init=/linuxrc给内核的 main( )函数，所以在文件系统被挂在后，运行的第一个程序是linuxrc，而linuxrc是一个指向/bin/busybox的链接文件，也就 是说文件系统被挂在后运行的第一个程序是busybox。Busybox首先会解析文件/etc/inittab，这个文件中存放的是系统的配置信息，这 些配置信息指明了接下来将要启动那些程序。

（1）修改文件etc/inittab如下（设定了系统在各状态下要运行的文件）

::sysinit:/etc/init.d/rcS

tq2440_serial0::askfirst:-/bin/sh

::ctrlaltdel:/sbin/reboot

::shutdown:/bin/umount -a -r

/etc/inittab 文件中每个条目用来定义一个子进程，并确定它的启动方法，格式如下 （参数可以为空，但是：冒号不可以省略）

<id>:<runlevels>:<action>:<process>

<id>:表示这个进程要使用的控制台（即标准输入、标准输出、标准错误设备）。如果省 略，则使用与init进程一样的控制台。

<runlevels>:运行等级，对于Busybox init程序，这个字段没意义，可以省略。

<action>:表示init程序如何控制这个子进程，

<process>: 要执行的程序，它可以是可执行程序，也可以是脚本

 

文件etc/inittab配置条目说明如下：

::sysinit:/etc/init.d/rcS

启动系统初始化文件/etc/init.d/rcS。字段sysinit表明文件/etc/init.d/rcS在系统启动后最先执行，并且只执行一次，init进程等待它结束才继续执行其它动作。

（脚本文件名一般为rc，后缀S代表单用户运行级别脚本）

tq2440_serial0::askfirst:-/bin/sh

在串口tq2440_serial0上启动askfirst动作的shell。 S3C2410的串口名在/dev下是s3c2410_serialx。此时还没有移植自己的内核，用天嵌科技的内核所以串口名为 tq2440_serial0。askfirst表明init进程先输出 “Please press Enter to actvie this console”，等用户输入回车键之后才启动-/bin/sh。

::ctrlaltdel:/sbin/reboot

     当按下Ctrl+Alt+Delete组合键时，init重启执行程序。字段ctrlaltdel表明当按下Ctrl+Alt+Delete组合键时，执行相应的进程。

::shutdown:/bin/umount -a -r

     告诉init在关机时运行umount命令卸载所有的文件系统，如果卸载失败，试图以只读方式重新挂载。字段shutdown表明在重启关闭系统命令时执行相应进程。

（2）当解析完文件etc/inittab后就将启动这些进程，首先要执行的是启动脚本etc/init.d/rcS。

修改文件etc/init.d/rcS如下：(此文件是“etc/inittab”中设定的系统初始化时使用的脚本，需要注意此文件需要有运行权限。)

#! /bin/sh

PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin

runlevel=S

prevlevel=N

umask 022

export PATH runlevel prevlevel

/bin/hostname xiaoyi

echo "----------mount all----------"

/bin/mount -a

echo /sbin/mdev>/proc/sys/kernel/hotplug

mdev -s

echo "**************************************"

echo "**************************************"

echo "Kernel version:linux-2.6.30.4"

echo "Date:2011.03.24"

echo "**************************************"

说明如下：

#! /bin/sh  用busybox的shell

PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin//shell命令的搜索路径环境变量

runlevel=S  //运行在单用户模式singal

prevlevel=N //前一个级别为n表示没有前一个级别none

umask 022  //权限位掩码，表示新建文件文件的默认属性-022

export PATH runlevel prevlevel //将设置的变量导出到环境中

/bin/hostname –F /etc/hostname //主机名，xiaoyi将出现在shell提示符中[root@xiaoyi/]#

/bin/mount -a  //将文件etc/fstab中指明的文件系统挂载到对应挂载点上

echo /sbin/mdev>/proc/sys/kernel/hotplug  //用mdev来处理内核的热插拔事件。

当有热插拔事件产生时， 内核就会调用位于/sbin目录的 mdev。 这时 mdev通 过环境变量中的 ACTION 和 DEVPATH，（这两个变量是系统自带的）来确定此次热插拔事件的动作以及影响了/sys 中的那个目录。接着会 看看这个目录中是否有“dev”的属性文件，如果有就利用这些信息为 这个设备在/dev 下创建设备节点文件。

 

mdev -s //建立dev目录。以‘-s’为参数调用位于/sbin 目录下的 mdev（其实是个链接，作用是传递参数给/bin目录下的busybox 程序并调用它） ，mdev扫描 /sys/class 和/sys /block中所有的类设备目录，如果在目录中含有名为“dev”的文件，且文件中包含的是设备号，则 mdev 就利用这些信息为这个设备在/dev下 创建设备节点文件。一般只在启动时才执行一次  “mdev -s” 。

（3）修改文件etc/fstab如下：(文件中提供了要自动挂载的对象)

#device    mount-point     type      option     dump   fsck   order

proc          /proc        proc     defaults    0        0 

none          /tmp        ramfs    defaults    0        0 

sysfs         /sys          sysfs    defaults    0        0 

mdev          /dev        ramfs    defaults    0        0 

    在系统启动初始化文件/etc/init.d/rcS中有执行挂载命令/bin/mount -a ，这便是将文件etc/fstab中指定的文件系统挂载到对应的挂载点上。这些文件系统的挂在是执行mdev -s命令建立dev目录的前提。

（4）在启动脚本etc/init.d/rcS执行完后将在串口tq2440_serial0启动一个shell。Shell启动过程中会根据文件/etc/profile配置登陆环境。

文件/etc/profile修改如下：

USER=" 'id -un' " 

LOGNAME=$USER 

PS1='[\u@\h \W]#' 

PATH=$PATH 

HOSTNAME='/bin/hostname' 

export USER LOGNAME PS1 PATH

具体说明：

profile文件会告诉shell使用什么语言，什么shell，命令的搜索路径等等。

USER="id -un"  //获取用户名id-un与whoami命令有相同的功能,打印用户名

PS1='[\u@\h \W]#'  //PS1指定sh提示符的格式在本环境下将是[root@xiaoyi]#  

HOSTNAME 设置为/bin/hostname的命令输出，获取主机名

export USER LOGNAME PS1 PATH 将这些变量导出到环境。

PS1：提示符的设置

   

    PS1（是数字1而不是字母l），每个版本bash的PS1变量内的特殊符号可能有些小的差异，你可以先man bash 一下。下面是FC4环境下默认的特殊符号所代表的意义：

\d   ：代表日期，格式为weekday month date，例如："Mon Aug 1"

\H ：完整的主机名称。例如：我的机器名称为：fc4.linux，则这个名称就是fc4.linux

\h ：仅取主机的第一个名字，如上例，则为fc4，.linux则被省略

\t ：显示时间为24小时格式，如：HH：MM：SS

\T ：显示时间为12小时格式

\A ：显示时间为24小时格式：HH：MM

\u ：当前用户的账号名称

\v ：BASH的版本信息

\w ：完整的工作目录名称。家目录会以 ~代替

\W ：利用basename取得工作目录名称，所以只会列出最后一个目录

\# ：下达的第几个命令

\$ ：提示字符，如果是root时，提示符为：#   ，普通用户则为：$

默认的PS1内容为： '\[\u@\h\W\]\$' ，所以默认的提示符就是： [root@linux ~]#。

　

（5）在用户登录时将在/etc下寻找三个文件passwd ,shadow, group匹配相关信息。

这三个文件修改如下：

/etc/passwd

root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin

daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin

ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin

nobody:x:99:99:Nobody:/:/sbin/nologin

通常在Linux系统中，用户的关键信息被存放在系统的/etc/passwd文件中，系统的每一个合法用户账号对应于该文件中的一行记录。这行记录定义了每个用户账号的属性。

在该文件中，每一行用户记录的各个数据段用“：”分隔，分别定义了用户的各方面属性。各个字段的顺序和含义如下：

　　注册名：口令：用户标识号：组标识号：用户名：用户主目录：命令解释程序shell

　　(1)注册名(login_name)：用于区分不同的用户。在同一系统中注册名是唯一的。在很多系统上，该字段被限制在8个字符(字母或数字)的长度之内；并且要注意，通常在Linux系统中对字母大小写是敏感的。这与MSDOS/Windows是不一样的。

　　(2)口令(passwd)：系统用口令来验证用户的合法性。超级用户root或某些高级用户可以使用系统命令passwd来更改系统中所有用户的口令，普通用户也可以在登录系统后使用passwd命令来更改自己的口令。

　　现在的Unix/Linux系统中，口令不再直接保存在passwd文件中，通常将passwd文件中的口令字段使用一个“x”来代替，将/etc /shadow作为真正的口令文件，用于保存包括个人口令在内的数据。当然shadow文件是不能被普通用户读取的，只有超级用户才有权读取。

　　此外，需要注意的是，如果passwd字段中的第一个字符是“*”的话，那么，就表示该账号被查封了，系统不允许持有该账号的用户登录。

　　(3)用户标识号(UID)：UID是一个数值，是Linux系统中唯一的用户标识，用于区别不同的用户。在系统内部管理进程和文件保护时使用UID字段。在Linux系统中，注册名和UID都可以用于标识用户，只不过对于系统来说UID更为重要；而对于用户来说注册名使用起来更方便。在某些特定目的下，系统中可以存在多个拥有不同注册名、但UID相同的用户，事实上，这些使用不同注册名的用户实际上是同一个用户。

　　(4)组标识号(GID)：这是当前用户的缺省工作组标识。具有相似属性的多个用户可以被分配到同一个组内，每个组都有自己的组名，且以自己的组标识号相区分。像UID一样，用户的组标识号也存放在passwd文件中。在现代的Unix/Linux中，每个用户可以同时属于多个组。除了在passwd文件中指定其归属的基本组之外，还在/etc/group文件中指明一个组所包含用户。

　　(5)用户名(user_name)：包含有关用户的一些信息，如用户的真实姓名、办公室地址、联系电话等。在Linux系统中，mail和finger等程序利用这些信息来标识系统的用户。

　　(6)用户主目录(home_directory)：该字段定义了个人用户的主目录，当用户登录后，他的Shell将把该目录作为用户的工作目录。在Unix/Linux系统中，超级用户root的工作目录为/root；而其它个人用户在/home目录下均有自己独立的工作环境，系统在该目录下为每个用户配置了自己的主目录。个人用户的文件都放置在各自的主目录下。

　　(7)命令解释程序(Shell)：Shell是当用户登录系统时运行的程序名称，通常是一个Shell程序的全路径名，如/bin/bash。为了阻止一个特定用户登录系统，可用/dev/null作为其shell，或例子中的/sbin/nologin。

　　需要注意的是，系统管理员通常没有必要直接修改passwd文件，Linux提供一些账号管理工具帮助系统管理员来创建和维护用户账号。

/etc/group

root:x:0:root

bin:x:1:root,bin,daemon

daemon:x:2:root,bin,daemon

ftp:x:50:

nobody:x:99:

各标识符意义如下：

群组名称：群组密码：群组ID：支持的用户名称

X表示密码也存于shadow中了，例如第三行表示的意义如下：

Root，bin，daemon用户都属于daemon这个群组，GID为2，如果想要把xiaoyi用户添加到这里，只要在后面添加，xiaoyi即可，注意不要空格

/etc/shadow

root:$6$hnswPTgxzFaZHlLl$WMMV0Av6O6c4RA4pwpVSgcKSiURhUlP5dxF3/MKEZlGzNXhoWMQeZA1rdf1z7VQbrrmOZe7YHw1rIQmAc8BNK/:14819:0:99999:7:::

bin:*:14715:0:99999:7:::

daemon:*:14715:0:99999:7:::

ftp:*:14715:0:99999:7:::

nobody:*:14715:0:99999:7:::

 这个文件用来保存各用户和群的密码。意义如下：

用户名称：和passwd的相同；密码：经过加密的密码，如第一个字符是*，则表示该用户不会被登入，其他的是一些更改密码的日期限制，在这里不做解析。

最后是“etc/hostname”文件，此文件在“etc/init.d/rcS”文件中设定用来提供主机名称。

 

五、制作yaffs2根文件系统镜像

    用天嵌科技提供的yaffs2文件系统镜像制作工具mkyaffs2image（也可以到网上下载）,制作2.6的yaffs2的镜像工具（针对Nand Flash是128MB到1GB的）。该工具已添加在/usr/local/sbin中，且该文件夹已经存在于环境变量中，所以可以直接使用。若不存在，则需要下载yaffs的源码包（cvs-root.tar），解压后进入yaffs2/utils/下，再make一下，则会在本目录下生成该工具，此时要用./mkyaffs2image才可以运行。

工具使用格式：

工具名 文件系统目录 镜像名

#mkyaffs2image root_fs root_fs.bin

 

六、将根文件系统镜像下载到nand flash并启动

启动信息如下：

Start Linux ...

Copy linux kernel from 0x00200000 to 0x30008000, size = 0x00300000 ... Copy Kernel to SDRAM done,NOW, Booting Linux......

Uncompressing Linux................................................................................................................. done, booting the kernel.

..................

 

[root@xiaoyi/]#

 

移植过程出现的问题：

1、移植网卡驱动没事。但记住每次重新编译文件系统时，必须把busybox下的_install下的文件一起拷贝到根目录下，覆盖原来的即可

 

2、移植usb时，可以同时参考文档《Linux下的硬件驱动——USB设备》这里面把usb说得很不错。另外我的移植与天嵌的不同在于，我的u盘被linux映射为SCSI的sda时，底下并没有分区了，也就是没有sda1了，不过同样可以mount到udisk中使用。

在使用U盘或存储卡时，我该mount /dev/sda还是/dev/sda1呢？

这是一个历史遗留问题。存储卡最初尺寸很小，很多厂商在使用时，就直接使用存储，不含有分区表信息。而随着存储卡尺寸的不断扩大，它也就引入了类似硬盘分区的概念。例如/dev/hda你可以分成主分区hda1、hda2扩展分区hda3，然后把扩展分区hda3又分为逻辑分区hda5、hda6、hda7等。这样，通常的U盘就被分成一个分区sda1，类似把硬盘整个分区分成一个主分区hda1。

现在较多的数码设备也和windows一样，是把所有U盘容量分为一个，所以在对待U盘的时候，通常你mount的是sda1。但对于某些特殊的数码设备格式化的U盘或存储卡（目前我发现的是一款联想的支持模拟USB软盘的U盘和我的一个数码相机），你就要mount /dev/sda。因为它根本就没分区表（若mount /dev/sda1通常的效果是死掉）。其实，这些信息，只要你注意了/proc/partitions文件，都应该注意到的。