x4412开发板&ibox卡片电脑项目实战9－搭建最简单的linux文件系统

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

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

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

    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

    可以看到如下打印提示：

1. There is no dynamic section in this file.

    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

    再执行如下指令即可：

1. source  ~/.bashrc

    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

    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

    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

    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

    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

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

    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

使用下面命令创建即可：

1. touch mdev.conf

       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

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

    制作一个12M的ext4空白文件：

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

    再将新建的rootfs.ext4文件格式化为ext4格式：

1. mkfs.ext4  rootfs.ext4

    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

    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

    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

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

    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!"

做好的精简文件系统下载：

http://xboot.org/thread-27365-1-1.html