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：

mkdir rootfs_x4412

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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：

CROSS_COMPILE ?= /usr/local/arm/arm-2009q3/bin/arm-none-linux-gnueabi-

ARCH ?= arm

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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：

make

make install

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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：

arm-none-linux-gnueabi-readelf -d busybox

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可以看到如下打印提示：

There is no dynamic section in this file.

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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：

PATH=/usr/local/arm/arm-2009q3/bin:$PATH

export PATH

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再执行如下指令即可：

source ~/.bashrc

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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：

cp -a _install/bin ../rootfs_x4412

cp -a _install/sbin ../rootfs_x4412

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进入文件系统目录rootfs_x4412，新建其他目录：

mkdir dev etc lib mnt proc sys tmp usr var

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在etc下新建init.d目录，然后在init.d目录下新建rcS文件：

cd etc

mkdir init.d

cd init.d

touch rcS

chmod 777 rcS

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编辑rcS文件，添加内容如下：

#!/bin/sh

/bin/mount -a #mount all stuff from /etc/fstab

/sbin/ifconfig eth0 192.168.1.15 up #开机自动设置eth0的IP地址

/sbin/ifconfig eth1 192.168.1.16 up #开机自动设置eth1的IP地址

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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：

none /proc proc defaults 0 0

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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：

#!/bin/sh

/bin/mount -t proc proc /proc

/bin/mount -t sysfs sysfs /sys

/sbin/mdev -s

exec /sbin/init

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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：

mdev: /etc/mdev.conf: No such file or directory

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使用下面命令创建即可：

touch mdev.conf

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在/dev下建立console，null，tty2,tty3,tty4等五个字符设备文件：

mknod console c 5 1

mknod null c 1 3

mknod /dev/tty2 c 4 2

mknod /dev/tty3 c 4 3

mknod /dev/tty4 c 4 4

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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：

mkdir -p rootfs_tmp

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制作一个12M的ext4空白文件：

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

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再将新建的rootfs.ext4文件格式化为ext4格式：

mkfs.ext4 rootfs.ext4

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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：

sudo mount -o loop rootfs.ext4 ./rootfs_tmp

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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：

cp rootfs_x4412/* ./rootfs_tmp -ar

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拷贝完后，卸载挂载的rootfs.ext4文件，即完成了文件系统的制作：

sudo umount ./rootfs_tmp

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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。

Please press enter to activate this console

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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：

# Description : Build linux filesystem Script.

# Authors : lqm

# Version : 0.01

# Notes : None

#

# must root user

echo "making ext4 rootfs now,wait a moment..."

if [ -d rootfs_tmp ]; then

rm -rf rootfs_tmp

fi

if [ -f rootfs.ext4 ]; then

rm -rf rootfs.ext4

fi

mkdir -p rootfs_tmp

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

mkfs.ext4 rootfs.ext4

mount -o loop rootfs.ext4 ./rootfs_tmp

cp ./rootfs_x4412/* ./rootfs_tmp -ar

umount ./rootfs_tmp

rm -rf rootfs_tmp

echo "^_^ make x4412 rootfs.ext4 successful!"

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做好的精简文件系统下载：
http://xboot.org/thread-27365-1-1.html