linux實踐考察

——linux下根文件系統的制作一、課題名稱：

linux下根文件系統生成三、根文件系統

1.根文件系統的結構

根文件系統是Linux內核啟動后第一個掛載的文件系統。在根文件系統中存放著內核鏡像、各種系統配置文件以及一些其他的重要文件（例如設備文件、命令程序等）。為了保證通用性，根文件系統的目錄結構需要遵守FHS（文件系統層次標準）標準（FilesystemHierarchyStandard)。FHS標準定義了根文件系統中每個目錄名稱及其作用的規則規范。如下圖所示的是一個符合FHS標準的根文件系統：下表是一個根文件系統中所需的主要目錄。2.創建根文件系統：具體的步驟如下所示。step1創建目錄。

step2創建必要的設備文件。

step3安裝所需的共享庫。

step4安裝init文件、Shell和各種基本命令（可由busybox提供）。

step5創建和編輯配置文件。2.1創建目錄

首先創建一個新的目錄rootfs，作為整個根文件系統的根目錄，如：

這里創建了一個rootfs目錄。當根文件系統制作完成后，可以將這個目錄作為nfs服務的共享目錄。接著根據FHS標準依次創建各個子目錄，如下所示：

這些目錄多數需要手動創建，其中有一些目錄可在安裝busybox時自動創建。一般來說，根文件系統內的主要目錄和文件都會以root身份創建，因為將來掛載到目標機之后，文件的所有者和權限都保持不變，而這些文件在目錄機上都是系統文件，應該是root所有的。2.2創建根文件系統中的設備文件、命令文件

在創建根文件系統中的設備文件、命令文件時，最簡單的辦法就是直接復制桌面Linux系統中的文件。

（1）bin。bin目錄下存放的是命令程序文件。在桌面Linux系統中包含了文件管理、系統管理和設置、磁盤管理等數百個命令文件。具體操作如下所示：上述命令的意思是指，將Linux系統中bin目錄中的ls和date命令文件復制到rootfs/bin目錄下。（2）dev。dev目錄下存放的是各種設備文件。

1）控制臺設備?？刂婆_終端用于顯示各種信息，顯示器是一種最常見的控制臺終端。在linux系統中，控制臺的設備文件是console?？刂婆_在其他設備驅動初始化前就可以使用，因此常用來顯示內核的啟動信息。

2）虛擬控制終端。為了滿足多用戶多任務的需要，可以通過虛擬控制終端來使用控制臺終端。例如tty1、tty2、tty3文件等。

3）串口終端。串口終端是使用串行端口連接的終端設備。在Linux系統中常用的串口終端設備文件有ttyS0、ttyS1等。在Linux2.6內核中ttyS0文件稱為ttySAC0。

串口終端可以被指定為控制臺終端來使用。例如在內核啟動參數中可以設置console=ttySAC0,也就是把串口終端設備ttySAC0作為控制臺設備使用。

和創建bin目錄下命令文件的方法相同，只需要把桌面Linux系統中dev目錄下的設備文件復制到rootfs/dev目錄下就可以了。如下所示：

這里-a參數用來保留文件的所有屬性，否則cp命令將試圖從設備文件中讀取內容并寫入新文件。在嵌入式系統中，出于某種需要可能不希望動態創建設備文件，這時，所需的設備文件就要用mknod命令預先在根文件系統內創建，或者將創建設備文件的命令寫入系統的初始化腳本中。有關mknod命令的介紹：mknod:創建特殊文件語法mknod[必要參數][選擇參數][主設備號][次設備號]功能建立一個目錄項和一個特殊文件的對應索引節點建立的文件有三種b：塊設備c：字符設備p：管道文件執行權限:超級用戶命令屬性:系統設置參數必要參數設備文件名

選擇參數

-m為新建立的文件設定默認權限

--help顯示幫助信息

--version顯示版本信息

（3）lib。lib目錄下存放的是函數庫文件。在嵌入式linux系統中可以根據實際的需要選擇各種庫文件。對于使用動態編譯方式編譯的C應用程序來說，以下兩個庫文件是必須的。libc:該庫是C應用程序必須使用的基本C函數庫。ld-linux:該庫是動態鏈接器，提供動態鏈接函數庫的功能。直接從交叉編譯器的lib目錄下把以上庫文件復制到文件系統的lib目錄下，如下所示：一般來說，一個共享庫會對應著一個包含真正內容的文件，同時有若干個符號鏈接指向它，這樣做是為了便于管理。在復制共享庫的時候盡量保持這一模式，將應用程序所需的符號鏈接與包含真正內容的共享庫文件一起復制過去。(4)etc。etc目錄下存放的是Linux系統的配置文件，etc目錄中的配置文件主要任務是負責文件系統的初始化工作。1).在etc/init.d下創建rcS文件具體操作如下所示：2）下面是一個初始化腳本的例子。2.3使用busybox1.BusyBox介紹

busybox是嵌入式系統中常用的一個軟件包，它把許多常用的Linux命令都集成到一個單一的可執行程序中，幾乎只需要這一個可執行程序加上Linux內核就可以構建一個基本的Linux系統。busybox忽略了許多不常用的功能，因此非常小巧，并且是完全模塊化的，可以很容易地在編譯時增加或刪除其中包含的命令。2.BusyBox工作原理

BusyBox最初是為DebianGNU/Linux安裝盤編寫的。其目標是在一張軟盤上創建一個可以引導的Linux系統，用來制作安裝盤。一張軟盤的容量大約為1.4MB,所以并沒有多少空間留給Linux內核以及文件系統。為此BusyBox提出了合并命令程序文件的思想。通過這個方法可以把3.5MB大小的命令程序包（也就是bin目錄）壓縮到只有200KB大小。為此，BusyBox獲得了“瑞士軍刀”的美譽。下面通過一個實例來看看BusyBox合并程序文件的基本方法。

例如：test.c其中main函數的參數argc用于接收從控制臺傳遞過來的參數個數，參數argv數組用于接收從控制臺傳遞過來的具體參數。

編譯test.c產生test文件，并為test文件分別創建兩個鏈接文件t1和t2。如下所示：可以看到，通過main函數的argc和argv參數可以接收從控制臺傳遞過來的命令信息。

根據這個原理，BusyBox把bin目錄下常用命令程序的代碼集成到一個busybox文件中。使得busybox文件中不會重復相同功能的代碼。然后BusyBox為busybox文件創建了多個鏈接文件，每個鏈接文件表示一個命令程序（鏈接文件的名稱就是各個命令程序的名稱）。BusyBox通過鏈接文件把具體命令傳遞給busybox,由busybox完成各個命令的運行任務。

如下圖所示：此外，BusyBox還直接提供了etc目錄下的主要配置文件，大大減輕了制作根文件系統的工作3.編譯和安裝BusyBox

首先對BusyBox壓縮包解壓縮后進入BusyBox的根目錄，然后進行功能配置。運行命令“makemenuconfig”啟動BusyBox的配置工具，如下圖所示?？梢钥吹剑渲媒缑嬷邪雅渲眠x項分成了BusyBoxSettings和Applets兩大部分。1）BusyBoxSettings(BusyBox設置）

GeneralConfiguration。該選項是BusyBox的常規配置選項，一般不需要改動里面的默認設置。

BuildOptions。該選項用于設置BusyBox的編譯方式。

BuildBusyBoxasastaticbinary。該選項用于選擇是否使用靜態編譯方式。如果選擇采用靜態編譯，則生成的busybox命令文件在運行時就不需要額外的函數庫支持。為了簡單起見，這里建議選擇使用靜態編譯方式。Buildsharedlibbusybox。該選項用于選擇是否編譯BusyBox動態庫。

BuildwithLargeFileSupport(foraccessingfiles>2GB)。該選項用于選擇BusyBox是否支持容量大于2GB的文件系統。

CrossCompilerprefix。該選項用于設置交叉編譯器的前綴。DebuggingOptions。該選項用于設置BusyBox的調試方式。

InstallationOptions。該選項用于設置BusyBox制作的根文件系統的安裝路徑。

BusyBoxLibraryTuning。該選項用于設置BusyBox庫的一些調整配置。編譯BusyBox

輸入命令“make”對BusyBox的源代碼進行編譯。編譯完成后會在BusyBox的根目錄下生成一個可執行文件busybox,如下所示：測試BusyBox能否正常運行：

把ls作為busybox的參數，讓busybox執行ls的功能。從結果看出，busybox執行了ls的功能列出了當前目錄下的文件。接著運行命令“makeinstall”進行安裝。安裝完畢后會在BusyBox的根目錄下生成一個_install目錄。在_install目錄下有bin、sbin和usr目錄以及一個linuxrc鏈接文件。bin和sbin目錄中全是指向BusyBox命令文件的鏈接文件。如下所示。其中，symboliclink是符號鏈接的意思。linuxrc也是一個指向busybox命令文件的鏈接文件，如下所示：linuxrc是BusyBox提供的init程序，和/sbin/init程序的作用是相同的。如果要使用linuxrc程序，只需要在內核的啟動命令參數中通過“init=linuxrc”進行設定。

一般情況下，BusyBox提供的配置文件能夠滿足大多數應用環境的需要。所以可以直接把_install目錄以及/examples/bootfloppy/etc目錄下所有的文件（包括各個子目錄）