文件系统以及mkyaffsimage工具的制作(2010-09-06 10:25:29)

一.相关知识介绍

(1) 为什么我们要用busybox？

    我们利用busybox主要是生成文件系统的4个主要文件：bin sbin usr linuxrc这4个文件就是我们要构建的文件系统的主体部分，生成上述文件后busybox对于我们来说就没有什么作用了，我们一般的做法是在其他的地方再建立一个文件夹，然后将bin sbin usr linuxrc拷贝过去，以后我们做的文件系统就是这个新建的文件夹里边。

(2) 用yaffs2生成一个做文件系统镜象的工具

  在yaffs2里边有个文件夹叫utils，在这个里边3个文件，Makefile ,mkyaffsimage.c mkyaffs2image.c ,在这个里边按道理是直接make就可以搞定，实际上需要加两个文件，这两个文件是处理ECC的。然后再make 就可以生成两个工具文件：mkyaffsimage 和mkyaffs2image

mkyaffs2image和mkyaffsimage区别:一个可以支持2k页面，一个仅仅512页面。

(3) busybox文件系统启动顺序

默认初始化文件是：/sbin/init，如果要从 /linuxrc 脚本运行的话需要在内核传递参数里设置 init=/linuxrc

如果不采用 linuxrc 的话就会执行 /sbin/init 脚本，它会去分析 /etc/inittab 脚本：

1)/sbin/init -> /etc/inittab
#id: runlevels: action:process
:: sysinit:/etc/init.d/rcS
console::  askfirst:-/bin/sh
:: ctrlaltdel:/sbin/reboot

::shutdown:/bin/umount -a -r
2)/sbin/init -> /etc/inittab -> /etc/init.d/rcS
#!/bin/sh
echo "********* /etc/init.d/rcS **********"
export PATH=/sbin:/bin:
export HOSTNAME=Tony

echo "initial ip address....."
/sbin/ifconfig eth0 192.168.0.33

echo "Mount all filesystems (of the given types) mentioned in fstab."
mount –a

3) mount -a 含义为把fstab文件定义的文件系统都做mount处理,

fatab:
# device     mount-point    type   options        dump  fsck order
proc           /proc        proc   defaults        0     0
tmpfs          /tmp        tmpfs  defaults        0     0
sysfs          /sys         sysfs  defaults        0     0
4）/sbin/init -> /etc/inittab -> /etc/profile
# /etc/profile: system-wide .profile file for the Bourne shells
echo "********* /etc/profile *************"
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin

二、文件系统制作

编译组合：  busybox-1.7.3   arm-linux-gcc-3.4.1

宿主机：redhat 9

目标机：FL2440

交叉编译器：arm-linux-gcc-3.4.1

1.#tar -jxvf busybox-1.7.3.tar.bz2

2.#cd busybox-1.7.3

3.#vi Makefile   修改编译工具链和体系结构

ARCH                 ?= arm

CROSS_COMPILE       ?= /usr/local/arm/3.4.1/bin/arm-linux-

4.#make menuconfig

Busybox Setting----->
       Build option-->
    [*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs)

Shells ----->

Choose your default shell (ash) >

[X] ash

Miscellaneous Utilities  --->

[ ] taskset 要去掉不然会出现以下错误

     miscutils/taskset.c:17: error: parse error before '*' token
　　 miscutils/taskset.c:18: warning: function declaration isn't a prototype
　　 miscutils/taskset.c: In function `__from_cpuset':
　　 miscutils/taskset.c:22: error: `CPU_SETSIZE' undeclared (first use in this function)
　　 miscutils/taskset.c:22: error: (Each undeclared identifier is reported only once
　　 miscutils/taskset.c:22: error: for each function it appears in.)
　　 miscutils/taskset.c:26: warning: implicit declaration of function `CPU_ISSET'
　　 miscutils/taskset.c:26: error: `mask' undeclared (first use in this function)
　　 miscutils/taskset.c: In function `taskset_main':
　　 miscutils/taskset.c:47: error: `cpu_set_t' undeclared (first use in this function)
　　 miscutils/taskset.c:47: error: parse error before "mask"
　　 miscutils/taskset.c:68: warning: implicit declaration of function `CPU_ZERO'
　　 miscutils/taskset.c:68: error: `new_mask' undeclared (first use in this function)
　　 miscutils/taskset.c:69: error: `CPU_SETSIZE' undeclared (first use in this function)
　　 miscutils/taskset.c:71: warning: implicit declaration of function `CPU_SET'
　　 miscutils/taskset.c:78: error: `mask' undeclared (first use in this function)
　　 make[1]: *** [miscutils/taskset.o] Error 1
　　 make: *** [miscutils] Error 2

installation option-->

[*] Don't use /usr

Applets links (as soft-links) --->

(./_install) BusyBox installation prefix

不选usr，我们是为了在usr下面放qt文件

Linux Module Utilities  --->

[*] insmod

[*] rmmod

[*] lsmod

[*]   lsmod pretty output for 2.6.x Linux kernels

[*] modprobe

[*]   Multiple options parsing

---   Options common to multiple modutils

[*]   Support tainted module checking with new kernels

[ ]   Support version 2.2.x to 2.4.x Linux kernels    //此项一定不要选！！！

[*]   Support version 2.6.x Linux kernels

如果不去掉Support version 2.2.x to 2.4.x Linux kernels的话，出错信息：

modutils/lib.a(insmod.o)(.text.insmod_main+0x360): In function `insmod_main'':

: undefined reference to `query_module''

modutils/lib.a(insmod.o)(.text.insmod_main+0x394): In function `insmod_main'':

: undefined reference to `query_module''

modutils/lib.a(insmod.o)(.text.insmod_main+0x440): In function `insmod_main'':

: undefined reference to `query_module''

modutils/lib.a(insmod.o)(.text.insmod_main+0x494): In function `insmod_main'':

: undefined reference to `query_module''

modutils/lib.a(insmod.o)(.text.insmod_main+0x570): In function `insmod_main'':

: undefined reference to `query_module''

modutils/lib.a(insmod.o)(.text.insmod_main+0xc10): In function `insmod_main'':

: undefined reference to `create_module''

collect2: ld returned 1 exit status

 

Linux System Utilities

[*] Support /etc/mdev.conf

5. #make  install   生成的bin  sbin   linuxrc  在_install目录下

6.创建根文件系统目录

要创建的目录有： dev etc lib home root usr var proc mnt tmp sys

#mkdir  rootfs

#cd rootfs

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

7.在etc下面编写三个文件：fstab  inittab  profile和 一个目录init.d

#cd etc

#vi fstab

proc /proc proc defaults 0 0

tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0

sysfs /sys sysfs defaults 0 0

tmpfs /dev tmpfs defaults 0 0

文件fstab存放的是系统中的文件系统信息。当正确的设置了该文件，则可以通过"mount /directoryname"命令来加载一个文件系统，每种文件系统都对应一个独立的行，每行中的字段都有空格或tab键分开。同时fsck、mount、umount的等命令都利用该程序。

#vi inittab

#/etc/inittab

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

s3c2410_serial0::askfirst:-/bin/sh    如果不使用mdev则s3c2410_serial0改成ttySAC0

::ctrlaltdel:/sbin/reboot

::shutdown:/bin/umount -a –r

#vi profile

export QTDIR=/usr

export QPEDIR=/usr

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/qt/lib

export HOME=/usr

profile 这个文件我们用来设置Qt的环境变量

#cd init.d

#vi rcS

#!/bin/sh

ifconfig eth0 192.168.0.33

mount -t tmpfs mdev /dev

mkdir /dev/pts

mount -t devpts devpts /dev/pts

mount -t sysfs sysfs /sys

mount -a

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

mdev –s

echo DuT_Magic_Tony

#chmod 777 rcS

注意我们要将rcS设置为可执行文件

 

我在配置busybox的时候用的是动态库,所以要把/usr/local/arm/3.4.1/arm-linux/lib下面的3个库文件和一个加载器拷贝到rootfs/lib下：ld-2.3.2.so  ld-linux.so.2  libc.so.6  libcrypt.so.1   libm.so.6

还要在rootfs/dev 目录下创建设备节点

#mknod console c 5 1

#mknod null c 1 3

其他的不用建，因为使用了mdev，会在/dev目录下动态生成所有的设备，另外mdev需要改写/dev和/sys两个目录。所以必须保证这两个目录是可写的(一般会用到sysfs,tmpfs。所以要重新编译内核)。

linux-2.6.33

#make menuconfig

File systems --->

Pseudo filesystems --->

sysfs file system support  选上

Virtual memory file system support (former shm fs)  选上

Tmpfs POSIX Access Control Lists  选上

我们将busybox生成的文件bin sbin linuxrc拷到rootfs目录下

#cp –r _install/*  rootfs/

再将主机etc目录下的passwd group shadow 文件拷到rootfs/etc目录下

以上文件系统已经做好了，就差制作成映像文件了....

 

三、制作yaffs映象文件的工具

http://www.100ask.net/showtopic-2011.aspx  这个网址已经修改好的mkyaffs2image，下载完了进去直接make就行了...

在 yaffs 源码中有个 utils 目录，里面是工具 mkyaffsimage 和 mkyaffs2image的源代码，前者用来制作 yaffs1 映象文件，后者用来制作 yaffs2 映象文件。目前 mkyaffsimage 工具只能生成老格式的yaffs1 映象文件，需要修改才能支持新格式。

(1)下载的yaffs2解压出来是这样的一个目录Development下面有两个文件夹：yaffs  yaffs2，我们需要进入yaffs2，然后再进入utils，这个下面有3个文件，我们需要加两个文件，nand_ecc.c  yaffs_packedtags1.c ，yaffs_packedtags1.c这个文件是从上一层目录拷贝过来的，nand_ecc.c的原码如下：

#include <linux/types.h>

typedef unsigned char       u_char;

typedef unsigned short      u_short;

typedef unsigned int        u_int;

typedef unsigned long       u_long; 

typedef unsigned char       uint8_t;

typedef unsigned short      uint16_t;

typedef unsigned int        uint32_t;

static const u_char nand_ecc_precalc_table[] = {

    0x00, 0x55, 0x56, 0x03, 0x59, 0x0c, 0x0f, 0x5a, 0x5a, 0x0f, 0x0c, 0x59, 0x03, 0x56, 0x55, 0x00,

    0x65, 0x30, 0x33, 0x66, 0x3c, 0x69, 0x6a, 0x3f, 0x3f, 0x6a, 0x69, 0x3c, 0x66, 0x33, 0x30, 0x65,

    0x66, 0x33, 0x30, 0x65, 0x3f, 0x6a, 0x69, 0x3c, 0x3c, 0x69, 0x6a, 0x3f, 0x65, 0x30, 0x33, 0x66,

    0x03, 0x56, 0x55, 0x00, 0x5a, 0x0f, 0x0c, 0x59, 0x59, 0x0c, 0x0f, 0x5a, 0x00, 0x55, 0x56, 0x03,

    0x69, 0x3c, 0x3f, 0x6a, 0x30, 0x65, 0x66, 0x33, 0x33, 0x66, 0x65, 0x30, 0x6a, 0x3f, 0x3c, 0x69,

    0x0c, 0x59, 0x5a, 0x0f, 0x55, 0x00, 0x03, 0x56, 0x56, 0x03, 0x00, 0x55, 0x0f, 0x5a, 0x59, 0x0c,

    0x0f, 0x5a, 0x59, 0x0c, 0x56, 0x03, 0x00, 0x55, 0x55, 0x00, 0x03, 0x56, 0x0c, 0x59, 0x5a, 0x0f,

    0x6a, 0x3f, 0x3c, 0x69, 0x33, 0x66, 0x65, 0x30, 0x30, 0x65, 0x66, 0x33, 0x69, 0x3c, 0x3f, 0x6a,

    0x6a, 0x3f, 0x3c, 0x69, 0x33, 0x66, 0x65, 0x30, 0x30, 0x65, 0x66, 0x33, 0x69, 0x3c, 0x3f, 0x6a,

    0x0f, 0x5a, 0x59, 0x0c, 0x56, 0x03, 0x00, 0x55, 0x55, 0x00, 0x03, 0x56, 0x0c, 0x59, 0x5a, 0x0f,

    0x0c, 0x59, 0x5a, 0x0f, 0x55, 0x00, 0x03, 0x56, 0x56, 0x03, 0x00, 0x55, 0x0f, 0x5a, 0x59, 0x0c,

    0x69, 0x3c, 0x3f, 0x6a, 0x30, 0x65, 0x66, 0x33, 0x33, 0x66, 0x65, 0x30, 0x6a, 0x3f, 0x3c, 0x69,

    0x03, 0x56, 0x55, 0x00, 0x5a, 0x0f, 0x0c, 0x59, 0x59, 0x0c, 0x0f, 0x5a, 0x00, 0x55, 0x56, 0x03,

    0x66, 0x33, 0x30, 0x65, 0x3f, 0x6a, 0x69, 0x3c, 0x3c, 0x69, 0x6a, 0x3f, 0x65, 0x30, 0x33, 0x66,

    0x65, 0x30, 0x33, 0x66, 0x3c, 0x69, 0x6a, 0x3f, 0x3f, 0x6a, 0x69, 0x3c, 0x66, 0x33, 0x30, 0x65,

    0x00, 0x55, 0x56, 0x03, 0x59, 0x0c, 0x0f, 0x5a, 0x5a, 0x0f, 0x0c, 0x59, 0x03, 0x56, 0x55, 0x00

}; 

int nand_calculate_ecc(const u_char *dat, u_char *ecc_code)

{

    uint8_t idx, reg1, reg2, reg3, tmp1, tmp2;

    int i;

    reg1 = reg2 = reg3 = 0;

    for(i = 0; i < 256; i++) { 

        idx = nand_ecc_precalc_table[*dat++];

        reg1 ^= (idx & 0x3f); 

        if (idx & 0x40) {

            reg3 ^= (uint8_t) i;

            reg2 ^= ~((uint8_t) i);

        }

    }

    tmp1  = (reg3 & 0x80) >> 0;

    tmp1 |= (reg2 & 0x80) >> 1;

    tmp1 |= (reg3 & 0x40) >> 1;

    tmp1 |= (reg2 & 0x40) >> 2;

    tmp1 |= (reg3 & 0x20) >> 2;

    tmp1 |= (reg2 & 0x20) >> 3;

    tmp1 |= (reg3 & 0x10) >> 3;

    tmp1 |= (reg2 & 0x10) >> 4;

 

    tmp2  = (reg3 & 0x08) << 4;

    tmp2 |= (reg2 & 0x08) << 3;

    tmp2 |= (reg3 & 0x04) << 3;

    tmp2 |= (reg2 & 0x04) << 2;

    tmp2 |= (reg3 & 0x02) << 2;

    tmp2 |= (reg2 & 0x02) << 1;

    tmp2 |= (reg3 & 0x01) << 1;

    tmp2 |= (reg2 & 0x01) << 0; 

#ifdef CONFIG_MTD_NAND_ECC_SMC

    ecc_code[0] = ~tmp2;

    ecc_code[1] = ~tmp1;

#else

    ecc_code[0] = ~tmp1;

    ecc_code[1] = ~tmp2;

#endif

    ecc_code[2] = ((~reg1) << 2) | 0x03;

    return 0;

}

EXPORT_SYMBOL(nand_calculate_ecc);

 

static inline int countbits(uint32_t byte)

{

    int res = 0;

    for (;byte; byte >>= 1)

        res += byte & 0x01;

    return res;

}

int nand_correct_data(u_char *dat, u_char *read_ecc, u_char *calc_ecc)

{

    uint8_t s0, s1, s2;

#ifdef CONFIG_MTD_NAND_ECC_SMC

    s0 = calc_ecc[0] ^ read_ecc[0];

    s1 = calc_ecc[1] ^ read_ecc[1];

    s2 = calc_ecc[2] ^ read_ecc[2];

#else

    s1 = calc_ecc[0] ^ read_ecc[0];

    s0 = calc_ecc[1] ^ read_ecc[1];

    s2 = calc_ecc[2] ^ read_ecc[2];

#endif

    if ((s0 | s1 | s2) == 0)

        return 0;

    if( ((s0 ^ (s0 >> 1)) & 0x55) == 0x55 &&

        ((s1 ^ (s1 >> 1)) & 0x55) == 0x55 &&

        ((s2 ^ (s2 >> 1)) & 0x54) == 0x54) {

        uint32_t byteoffs, bitnum;

        byteoffs = (s1 << 0) & 0x80;

        byteoffs |= (s1 << 1) & 0x40;

        byteoffs |= (s1 << 2) & 0x20;

        byteoffs |= (s1 << 3) & 0x10;

        byteoffs |= (s0 >> 4) & 0x08;

        byteoffs |= (s0 >> 3) & 0x04;

        byteoffs |= (s0 >> 2) & 0x02;

        byteoffs |= (s0 >> 1) & 0x01;

        bitnum = (s2 >> 5) & 0x04;

        bitnum |= (s2 >> 4) & 0x02;

        bitnum |= (s2 >> 3) & 0x01;

        dat[byteoffs] ^= (1 << bitnum);

        return 1;

    }

    if(countbits(s0 | ((uint32_t)s1 << 8) | ((uint32_t)s2 <<16)) == 1)

        return 1;

    return -1;

}

在mkyaffsimage.c里边修改原码为：

加这个头文件：#include "yaffs_packedtags1.h"

static int write_chunk(__u8 *data, __u32 objId, __u32 chunkId, __u32 nBytes)

{

#ifdef CONFIG_YAFFS_9BYTE_TAGS

yaffs_Tags t;

yaffs_Spare s;

       error = write(outFile,data,512);

       if(error < 0) return error;

       memset(&t,0xff,sizeof (yaffs_Tags));

       memset(&s,0xff,sizeof (yaffs_Spare));

       t.chunkId = chunkId;

       t.serialNumber = 0;

       t.byteCount = nBytes;

       t.objectId = objId;

    if (convert_endian)

    {

        little_to_big_endian(&t);

    }

       yaffs_CalcTagsECC(&t);

       yaffs_LoadTagsIntoSpare(&s,&t);

       yaffs_CalcECC(data,&s);

       nPages++;

       return write(outFile,&s,sizeof(yaffs_Spare));

 #else

         yaffs_PackedTags1 pt1;

    yaffs_ExtendedTags  etags;

       __u8 ecc_code[6];

    __u8 oobbuf[16];

    error = write(outFile,data,512);

    if(error < 0) return error;

   

    etags.chunkId       = chunkId;

    etags.serialNumber  = 0;

    etags.byteCount     = nBytes;

    etags.objectId      = objId;

    etags.chunkDeleted  = 0;

    yaffs_PackTags1(&pt1, &etags);

    yaffs_CalcTagsECC((yaffs_Tags *)&pt1);

    memset(oobbuf, 0xff, 16);

    memcpy(oobbuf+8, &pt1, 8);

    nand_calculate_ecc(data, &ecc_code[0]);

    nand_calculate_ecc(data+256, &ecc_code[3]);

    oobbuf[0] = ecc_code[0];

    oobbuf[1] = ecc_code[1];

    oobbuf[2] = ecc_code[2];

    oobbuf[3] = ecc_code[3];

    oobbuf[6] = ecc_code[4];

    oobbuf[7] = ecc_code[5];

    nPages++;

    return write(outFile, oobbuf, 16);

#endif   

}

修改Makefile文件：

MKYAFFSSOURCES = mkyaffsimage.c     yaffs_packedtags1.c   nand_ecc.c

yaffs_packedtags1.c和nand_ecc.c是我们加上去的

这样我们就可以用make命令来生成工具文件了：mkyaffsimage 和mkyaffs2image

。。。。。。。。。。。以上是自己制作mkyaffsimage工具的步骤。。。。。。。。。。

四、生成文件系统映像文件

#./mkyaffs2image   rootfs   rootfs.img

这样就可以了