构建基本的嵌入式Linux根文件系统

构建基本的嵌入式Linux根文件系统

其实在去年8月份我做系统移植时就构建好了一个可以用的根文件系统，但是那时是跟着别人的《Linux全线移植文档》做的。有些东西我也不清楚，只是跟着做，做出来能用就了事了，没有深究其中的规范，以及文件系统中哪些要，哪些不要。

趁着今年过年的几天假期，我移植重新移植了U-Boot1.3.1和Linux2.6.24到S3C2410及S3C2440后，我想好好的看看有关文件系统构建方法和规范，整理整理构建根文件系统的文档。之后，我用了近一周的时间，慢慢研究《构建嵌入式Linux系统》这本书有关根文件系统的部分，以及一些网上的参考资料，不断地实验。构建好了一个精简的根文件系统，下面我只介绍构建的过程和方法，至于原理我给出以下参考资料，自己看吧。

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1、 《Linux系统移植》：一个经典的Linux移植文档，共有95页的PDF文档，内容十分详细，里面有根文件系统的创建，还多地方都有下载（有的网站称之为《Linux系统全线移植文档》等等），很值得参考。在这里感谢文档的作者们。

2、 《构建嵌入式Linux系统》必看！里面对文件系统的构建讲的挺细。

3、 《Filesystem Hierarchy Standard》Linux文件系统的标准规范。我只看到英文的。

其他再遇到不懂的就google，基本上都是Linux的相关知识，都是找得到的。

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（1）创建根文件系统的基本目录结构。
我把这个过程做成了shell脚本(文件名为mkroot) ，很方便！

#! /bin/sh
    echo "creatint rootfs dir......"
    mkdir rootfs
    cd rootfs

    echo "making dir : bin dev etc lib proc sbin sys usr"
    mkdir bin dev etc lib proc sbin sys usr #必备的8个目录
    mkdir usr/bin usr/lib usr/sbin lib/modules

# Don't use mknod ,unless you run this Script as root !
# mknod -m 600 dev/console c 5 1
# mknod -m 666 dev/null c 1 3

 

    echo "making dir : mnt tmp var"
    mkdir mnt tmp var
    chmod 1777 tmp
    mkdir mnt/etc mnt/jffs2 mnt/yaffs mnt/data mnt/temp
    mkdir var/lib var/lock var/log var/run var/tmp 
    chmod 1777 var/tmp

 

    echo "making dir : home root boot"
    mkdir home root boot

    echo "done"

 

在你想要建立根文件系统的地方，运行：

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja nfs]$ ./mkroot
creatint rootfs dir......
making dir : bin dev etc lib proc sbin sys usr
making dir : mnt tmp var
making dir : home root boot
done
[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja nfs]$ cd rootfs/dev/
[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja dev]$ su
口令：
[root@Tekkaman-Ninja dev]# mknod -m 600 console c 5 1;mknod -m 666 null c 1 3;exit
exit
[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja dev]$

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（2）配置、编译和安装Busybox-1.9.1

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja source]$ tar -xjvf busybox-1.9.1.tar.bz2 


修改Makefile文件：

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja busybox-1.9.1]$ pwd
/home/tekkamanninja/working/source/busybox-1.9.1
[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja busybox-1.9.1]$ kwrite Makefile


......(第151-154行)
#SUBARCH := $(shell uname -m | sed -e s/i.86/i386/ -e s/sun4u/sparc64/ \
#                 -e s/arm.*/arm/ -e s/sa110/arm/ \
#                 -e s/s390x/s390/ -e s/parisc64/parisc/ \
#                 -e s/ppc.*/powerpc/ -e s/mips.*/mips/ )
......(第174行附近)
#ARCH        ?= $(SUBARCH)
#CROSS_COMPILE    ?=
ARCH         = arm
CROSS_COMPILE =/home/tekkamanninja/working/gcc4.1.1/gcc-4.1.1-glibc-2.3.2/arm-9tdmi-linux-gnu/bin/arm-9tdmi-linux-gnu-
[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja busybox-1.9.1]$ make menuconfig

 

在原有的基础上修改如下：

 

Busybox Settings --->
      Installation Options --->
           [*] Don't use /usr

           (/home/tekkamanninja/working/nfs/rootfs) BusyBox installation prefix

        Busybox Library Tuning  --->

           [*] Support for /etc/networks

           [*]   Additional editing keys     

           [*]   vi-style line editing commands   

           (15)  History size  

           [*]   History saving  

           [*]   Tab completion 

           [*]     Username completion  

           [*]   Fancy shell prompts

Login/Password Management Utilities  --->选项全部N掉，后面单独使用TinyLogin。（因为集成的好像不是很好用，我自己的经验是这样）

Linux Module Utilities  ---> 

      [N] Support version 2.2.x to 2.4.x Linux kernels

Shells  --->

      ---   Ash Shell Options 下的选项全选

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja busybox-1.9.1]$ make
......
  LINK busybox_unstripped
Trying libraries: crypt m
 Library crypt is needed
 Library m is needed
Final link with: crypt m
[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja busybox-1.9.1]$ make install

我是动态编译所以查看一下需要的动态库

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja busybox-1.9.1]$/home/tekkamanninja/working/gcc4.1.1/gcc-4.1.1-glibc-2.3.2/arm-9tdmi-linux-gnu/bin/arm-9tdmi-linux-gnu-readelf-d busybox

Dynamic section at offset 0xac014 contains 22 entries:
  Tag Type Name/Value
 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libcrypt.so.1]
 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libm.so.6]
 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6]
 0x0000000c (INIT) 0xc0f0
 0x0000000d (FINI) 0x97608
 0x00000004 (HASH) 0x80e8
 0x00000005 (STRTAB) 0xa3c0
 0x00000006 (SYMTAB) 0x8b30
 0x0000000a (STRSZ) 3371 (bytes)
 0x0000000b (SYMENT) 16 (bytes)
 0x00000015 (DEBUG) 0x0
 0x00000003 (PLTGOT) 0xbc0ec
 0x00000002 (PLTRELSZ) 2976 (bytes)
 0x00000014 (PLTREL) REL
 0x00000017 (JMPREL) 0xb550
 0x00000011 (REL) 0xb4e0
 0x00000012 (RELSZ) 112 (bytes)
 0x00000013 (RELENT) 8 (bytes)
 0x6ffffffe (VERNEED) 0xb400
 0x6fffffff (VERNEEDNUM) 3
 0x6ffffff0 (VERSYM) 0xb0ec
 0x00000000 (NULL) 0x0


---

（3）修改和创建必要的文件。

 

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja busybox-1.9.1]$ cp -a examples/bootfloppy/etc/*

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja busybox-1.9.1]$ cd ../../nfs/rootfs/etc/

1、增加为SHELL导入全局变量的文件/etc/profile

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja etc]$ kwrite profile

 

# /etc/profile: system-wide .profile file for the Bourne shells
echo

echo "Processing /etc/profile... "
# no-op


# Set search library path
echo "Set search library path in /etc/profile"
export LD_LIBRARY_PATH=/lib:/usr/lib 

# Set user path
echo "Set user path in /etc/profile"
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
export PATH 

# Set PS1 
#注意：ash 除了SHELL变量外，支持\u、\h、\W、\$、\!、\n、\w 、\nnn（ASCII字符对应的八进制数）
#以及\e[xx;xxm (彩色特效)等等！
#而且前面还要多加一个 '\'！

echo "Set PS1 in /etc/profile"

export PS1="\\e[05;32m[$USER@\\w\\a]\\$\\e[00;34m"

 

echo "Done"

echo

 

2、增加初始化文件

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja etc]$ kwrite inittab

::sysinit:/etc/init.d/rcS
::respawn:-/bin/login
::restart:/sbin/init 

::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a -r
::shutdown:/sbin/swapoff -a

 

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja etc]$ kwrite fstab

proc /proc proc defaults 0 0
none /tmp ramfs defaults 0 0
mdev /dev ramfs defaults 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0


 

3、增加初始化脚本

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja etc]$ kwrite init.d/rcS

#! /bin/sh
echo "----------mount all"
/bin/mount -a


echo "----------Starting mdev......"
/bin/echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
mdev -s


echo "*********************************************************"
echo " Tekkaman Ninja 2440 Rootfs(nfs) 2008.2 "
echo " Love Linux ! ! @@ Love Ke Ke ! ! "
echo "********************************************************"

 

4、删除备份文件

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja etc]$ rm *~ init.d/*~

 

5、为mdev创建配置文件

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja etc]$ vi mdev.conf

创建一个mdev.conf文件，内容可有可无。

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（4）为使用用户登录功能移植TinyLogin

1、下载

从下载tinylogin-snapshot.tar.bz2，并解压.

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja source]$ tar -xjvf tinylogin-snapshot.tar.bz2

 

2、修改tinyLogin的Makefile

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja source]$ cd tinylogin

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja tinylogin]$ kwrite Makefile

 

指明tinyLogin使用自己的算法来处理用户密码

USE_SYSTEM_PWD_GRP = false
...... 
CROSS=/home/tekkamanninja/working/gcc4.1.1/gcc-4.1.1-glibc-2.3.2/arm-9tdmi-linux-gnu/bin/arm-9tdmi-linux-gnu-
CC = $(CROSS)gcc
AR = $(CROSS)ar
STRIPTOOL = $(CROSS)strip

 3、 编译并安装 

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja tinylogin]$ make PREFIX=/home/tekkamanninja/working/nfs/rootfs install
Aborting install -- You must be root, otherwise I can't.

make tinylogin be setuid root, which will cause it to fail. 

make: *** [install] 错误 1

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja tinylogin]$su

口令：

[root@Tekkaman-Ninja tinylogin]# make PREFIX=/home/tekkamanninja/working/nfs/rootfs install

[root@Tekkaman-Ninja tinylogin]# exit

exit

 我是动态编译所以查看一下需要的动态库

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja tinylogin]$/home/tekkamanninja/working/gcc4.1.1/gcc-4.1.1-glibc-2.3.2/arm-9tdmi-linux-gnu/bin/arm-9tdmi-linux-gnu-readelf-d tinylogin 

Dynamic section at offset 0x9670 contains 21 entries:
  Tag Type Name/Value
 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libcrypt.so.1]
 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6]
 0x0000000c (INIT) 0x9c40
 0x0000000d (FINI) 0x10160

 0x00000004 (HASH) 0x8128
 0x00000005 (STRTAB) 0x9070
 0x00000006 (SYMTAB) 0x85e0
 0x0000000a (STRSZ) 1430 (bytes)
 0x0000000b (SYMENT) 16 (bytes)
 0x00000015 (DEBUG) 0x0
 0x00000003 (PLTGOT) 0x19740
 0x00000002 (PLTRELSZ) 1064 (bytes)
 0x00000014 (PLTREL) REL
 0x00000017 (JMPREL) 0x9818
 0x00000011 (REL) 0x97c8

 0x00000012 (RELSZ) 80 (bytes)

 0x00000013 (RELENT) 8 (bytes)
 0x6ffffffe (VERNEED) 0x9758
 0x6fffffff (VERNEEDNUM) 2
 0x6ffffff0 (VERSYM) 0x9606
 0x00000000 (NULL) 0x0

 

 

创建创建帐号及密码文件:

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja tinylogin]$ cd ../../nfs/rootfs/etc/
[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja etc]$ su
口令：
[root@Tekkaman-Ninja etc]# cp /etc/passwd . ;cp /etc/shadow . ;cp /etc/group .
[root@Tekkaman-Ninja etc]# kwrite passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/sh
[root@Tekkaman-Ninja etc]# kwrite group

root:x:0:root
[root@Tekkaman-Ninja etc]# kwrite shadow
root:$1$N8K8eEQe$.XkJo3xcsjOE6vo1jW9Nk/:13923:0:99999:7:::

[root@Tekkaman-Ninja etc]# rm *~
rm：是否删除 普通文件 “group~”? y
rm：是否删除 普通文件 “passwd~”? y
rm：是否删除 普通文件 “shadow~”? y
[root@Tekkaman-Ninja etc]# exit
exit
[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja etc]$

这 3个文件是从Host中拷贝过来的，只留下root帐号。

那么现在 root的登陆密码和Host的登陆口令一致了，可以登录后再修改以及创建新用户。( 若使用以上文件，则root密码为tekkaman)

 

 

拷贝必需的动态库文件

[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja lib]$ cp -d/home/tekkamanninja/working/gcc4.1.1/gcc-4.1.1-glibc-2.3.2/arm-9tdmi-linux-gnu/arm-9tdmi-linux-gnu/lib/ld* .
cp: 略过目录 “/home/tekkamanninja/working/gcc4.1.1/gcc-4.1.1-glibc-2.3.2/arm-9tdmi-linux-gnu/arm-9tdmi-linux-gnu/lib/ldscripts”
[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja lib]$ cp/home/tekkamanninja/working/gcc4.1.1/gcc-4.1.1-glibc-2.3.2/arm-9tdmi-linux-gnu/arm-9tdmi-linux-gnu/lib/libc-2.3.2.so.;cp -d/home/tekkamanninja/working/gcc4.1.1/gcc-4.1.1-glibc-2.3.2/arm-9tdmi-linux-gnu/arm-9tdmi-linux-gnu/lib/libc.so.6 .
[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja lib]$ cp/home/tekkamanninja/working/gcc4.1.1/gcc-4.1.1-glibc-2.3.2/arm-9tdmi-linux-gnu/arm-9tdmi-linux-gnu/lib/libm-* . ;cp-d /home/tekkamanninja/working/gcc4.1.1/gcc-4.1.1-glibc-2.3.2/arm-9tdmi-linux-gnu/arm-9tdmi-linux-gnu/lib/libm.s* .
[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja lib]$ cp/home/tekkamanninja/working/gcc4.1.1/gcc-4.1.1-glibc-2.3.2/arm-9tdmi-linux-gnu/arm-9tdmi-linux-gnu/lib/libcrypt-* .;cp -d/home/tekkamanninja/working/gcc4.1.1/gcc-4.1.1-glibc-2.3.2/arm-9tdmi-linux-gnu/arm-9tdmi-linux-gnu/lib/libcrypt.s* .