构建linux根文件系统 (支持EABI)

 

平台工具及其版本

宿主机: Windows xp；Vmware7.1.3build-324285；虚拟机Ubuntu10.10

目标平台:工装（s3c2440处理器）256M Nand Flash,64M SDRAM,2MNOR Flash
交叉开发环境：arm-linux-xxx-4.3.2，支持EABI
linux kernel版本：2.6.37

Busybox版本：busybox-1.17.4

 

一、移植Busybox

我们使用busybox-1.17.4来创建根文件系统下载地址为:

http://www.busybox.net/downloads/

 

1、解压

#tar -xvjf BusyBox-1.17.4.tar.bz2
#cd BusyBox-1.10.1

 

2、修改Makefile,设置CROSS_COMPILE

ARCH  ?= arm
CROSS_COMPILE ?= CROSS_COMPILE ?=/usr/local/arm/4.3.2/bin/arm-linux-

 

上面指定的路径4.3.2/bin目录下arm-linux-gcc和arm-linux-g++为shell脚本

#!/bin/bash

execarm-none-linux-gnueabi-gcc -march=armv4t $*

#!/bin/bash

execarm-none-linux-gnueabi-g++ -march=armv4t $*

可以发现编译指令仍是EABI类型的，并且指定了运行平台类型为armv4t。注意：在编译busybox时，应当使用此处的编译条件-march=armv4t。否则将编译出v5t平台下的代码。

 

3、配置BusyBox
运行make clean命令清除先前编译出的目标文件和可执行文件。然后运行make menuconfig进行配置,此时可能会出现下面的错误

[root@study /work/BusyBox-1.17.4]#make menuconfig

HOSTCC scripts/kconfig/lxdialog/checklist.o
在包含自scripts/kconfig/lxdialog/checklist.c：24 的文件中:
scripts/kconfig/lxdialog/dialog.h:32:20: 错误：curses.h：没有那个文件或目录

需要安装libncurses5-dev库文件，执行apt-get install libncurses5-dev即可。

再次执行make menuconfig，可能会提示下面问题：

Trying libraries: crypt m

 Library crypt is not needed,excluding it

 Library m is needed, can't exclude it(yet)

Final link with: m

  DOC    busybox.pod

  DOC    BusyBox.txt

  DOC    BusyBox.1

  DOC    BusyBox.html

不需处理，因为下面会make把相应的库文件复制到制作的文件系统里面。

 

确保Init Utilities的如下选项被选择,以支持/etc/inittab配置文件和在真实串口中运行命令行。

Init Utilities—>
    [*] init
    [*] Supporting reading an inittab file
    [*] Supporting running commands with controlling-tty

 

以下选项指定是否使用静态连接：

 

Build Options:
    [ ] Build BusyBox as a static binary (no sharedlibs)   

 

使用glibc时，如果使用静态编译Busybox会提示告警信息，可能会出现某些莫名其妙的问题。所以我使用动态连接，在构造根文件系统时需要在/lib目录下防止glibc库文件。其他选项使用默认即可。

4、编译

 

#make clean
#make
#make install

这时我们可以看到在busybox-1.17.4下有_install这个目录,里面包含了应用程序的目录：bin、sbin、usr和脚本linuxrc.

二、构建根文件系统必要的目录
1、创建rootfs其他目录

创建一个目录用来放置根文件系统的文件和目录.

#mkdir root_fs 

#cd root_fs

 

将刚才生成的三个目录bin sbin usr和一个链接文件linuxrc考到目录root_fs下

 

#cp -rf ../busybox-1.17.4/_install/*./  

 

创建根文件系统必要的目录

 

#mkdir dev etc home lib mnt opt proc rootsys tmp var

 

创建几个必要的二级目录

 

#mkdir usr/lib usr/share

#mkdir etc/rc.d

#mkdir var/lib var/lock var/run var/tmp

 

三、创建必要文件

1、获取库文件

交叉编译工具链动态库放在目录

/usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/armv4t/lib下,将其复制到lib目录下。

 

#cp -rf  /usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/armv4t/lib/*so*   lib/  –a

 

2、将主机 etc 目录下的passwd、group、passwd-文件拷贝到root_fs/etc目录下

 

#cp  –f  /etc/passwd  /etc/group  /etc/passwd-  etc

 

将目录…/busybox-1.17.2/examples/bootfloppy/etc下的所有文件拷贝到root_fs/etc下。

在这个目录下有三个文件fstab, inittab, profile和一个目录init.d，在目录init.d中有一个文件rcS。

 

#cp  -rf ../busybox-1.17.2/examples/bootfloppy/etc/* etc

 

在目录etc下创建文件mdev.conf。mdev是udev的一个简化版本，我们可以通过文件mdev.conf自定义一些设备节点的名称或链接来满足特定的需要，但在此处让它为空。

 

#touch  etc/mdev.conf

 

3、在dev目录下创建两个设备节点

mknod console c 5 1 -m 660
mknod null c 1 3 -m 660

 

在linux内核源码文件init/main.c中有打开设备文件dev/console的操作如下：

static noinline int init_post(void)

__releases(kernel_lock)

{

………………………………

if (sys_open((const char __user *)"/dev/console", O_RDWR, 0) < 0

)

printk(KERN_WARNING "Warning: unableto open an initial console.\

n");

………………………………

}

内核启动执行到这里时mdev还没有构建dev目录，如果没有创建设备文件

dev/console就将会打印警告Warning: unable to open an initial console。在内核启动的过程中要将产生的一些垃圾信息丢弃就需要空设备dev/null。

 

四、修改几个必要的文件

在启动过程中bootloader会传递参数init=/linuxrc给内核的main( )函数，所以在文件系统被挂在后，运行的第一个程序是linuxrc，而linuxrc是一个指向/bin/busybox的链接文件，也就是说文件系统被挂在后运行的第一个程序是busybox。Busybox首先会解析文件/etc/inittab，这个文件中存放的是系统的配置信息，这些配置信息指明了接下来将要启动那些程序。

1、修改文件etc/inittab如下

 

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

::askfirst:-/bin/sh

::restart:/sbin/init

::ctrlaltdel:/sbin/reboot

::shutdown:/bin/umount -a –r

/etc/inittab 文件中每个条目用来定义一个子进程，并确定它的启动方法，格式如下：

<id>:<runlevels>:<action>:<process>

<id>:表示这个进程要使用的控制台（即标准输入、标准输出、标准错误设备）。如果省略，则使用与init进程一样的控制台。

<runlevels>:对于Busybox init程序，这个字段滑意义，可以省略。

<action>:表示init程序如何控制这个子进程，

<process>: 要执行的程序，它可以是可执行程序，也可以是脚本。

文件etc/inittab配置条目说明如下：

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

启动系统初始化文件/etc/init.d/rcS。字段sysinit表明文件/etc/init.d/rcS在系统启动后最先执行，并且只执行一次，init进程等待它结束才继续执行其它动作。（脚本文件名一般为rc，后缀S代表单用户运行级别脚本）

::askfirst:-/bin/sh

askfirst表明init进程先输出 “Please press Enter to actvie this console”，等用户输入回车键之后才启动-/bin/sh。

::ctrlaltdel:/sbin/reboot

当按下Ctrl+Alt+Delete组合键时，init重启执行程序。字段ctrlaltdel表明当按下Ctrl+Alt+Delete组合键时，执行相应的进程。

::shutdown:/bin/umount-a -r

告诉init在关机时运行umount命令卸载所有的文件系统，如果卸载失败，试图以只读方式重新挂载。字段shutdown表明在重启关闭系统命令时执行相应进程。

2、修改etc/init.d/rcS文件

当解析完文件etc/inittab后就将启动这些进程，首先要执行的是启动脚本etc/init.d/rcS,修改rcS如下。

 

#! /bin/shPATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin

runlevel=S

prevlevel=N

umask 022

export PATH runlevel prevlevel

/bin/hostname cyembed

echo "----------mountall----------"

/bin/mount -a

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

mdev -s

 

说明如下：

#! /bin/sh  用busybox的shell

PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin  //shell命令的搜索路径

runlevel=S  //运行在单用户模式

prevlevel=N //前一个级别为n表示没有前一个级别

umask 022  //权限位掩码

export PATHrunlevel prevlevel //将设置的变量导出到环境中

/bin/hostnamecyembed //主机名，cyembed将出现在shell提示符中

[root@cyembed/]#

/bin/mount -a  //将文件etc/fstab中指明的文件系统挂载到对应挂载点

echo/sbin/mdev>/proc/sys/kernel/hotplug //用mdev来处理内核的热插拔事件。

当有热插拔事件产生时， 内核就会调用位于/sbin目录的 mdev。这时 mdev通过环境变量中的 ACTION 和 DEVPATH，（这两个变量是系统自带的）来确定此次热插拔事件的动作以及影响了/sys 中的那个目录。接着会看看这个目录中是否有“dev”的属性文件，如果有就利用这些信息为这个设备在/dev下创建设备节点文件。

mdev -s //建立dev目录。

以‘-s’为参数调用位于/sbin目录写的 mdev（其实是个链接，作用是传递参数给/bin目录下的busybox程序并调用它），mdev扫描 /sys/class 和 /sys/block中所有的类设备目录，如果在目录中含有名为“dev”的文件，且文件中包含的是设备号，则 mdev 就利用这些信息为这个设备在/dev下创建设备节点文件。一般只在启动时才执行一次“mdev -s”。

3、修改文件etc/fstab如下：

 

 

#device   mount-point     type      option    dump   fsck   order 

proc          /proc        proc    defaults    0        0  

none          /tmp        ramfs   defaults    0        0  

sysfs         /sys          sysfs   defaults    0        0  

mdev        /dev         ramfs   defaults    0        0

 

在系统启动初始化文件/etc/init.d/rcS中有执行挂载命令/bin/mount -a ，这便是将文件etc/fstab中指定的文件系统挂载到对应的挂载点上。这些文件系统的挂在是执行mdev -s命令建立dev目录的前提。

4、在启动脚本etc/init.d/rcS执行完后将启动一个shell。Shell启动过程中会根据文件/etc/profile配置登陆环境。文件/etc/profile修改如下：

 

# Ash profile

# vim: syntax=sh

# No core files by default

ulimit -S -c 0 > /dev/null 2>&1

USER="`id -un`"

LOGNAME=$USER

#PS1='[\u@\h \W]\$ '

PS1='[root@utu-Linux]\$ '

PATH=$PATH

HOSTNAME=`/bin/hostname`

export USER LOGNAME PS1 PATH

 

具体说明：

USER="id-un"  //获取用户名id-un与whoami命令有相同的功能

PS1='[\u@\h\W]#'  //PS1指定sh提示符的格式在本环境下将是：[root@cyembed /]#

export USERLOGNAME PS1 PATH 将这些变量导出到环境。

5、在用户登录时将在/etc下寻找三个文件passwd ,passwd-, group匹配相关信息。这三个文件修改如下：

 

/etc/passwd

 

root:$1$m31KtrUN$yLrWAmFxP33XLxLIMFBgW0:0:0:root:/:/bin/sh

ftp::14:50:FTP User:/var/ftp:

bin:*:1:1:bin:/bin:

daemon:*:2:2:daemon:/sbin:

nobody:*:99:99:Nobody:/:

plg:PwJdita5W8Ji2:0:0:LinuxUser,,,:/root:/bin/sh

 

/etc/group

 

root:*:0:

daemon:*:1:

bin:*:2:

sys:*:3:

adm:*:4:

tty:*:5:

disk:*:6:

lp:*:7:lp

mail:*:8:

news:*:9:

uucp:*:10:

proxy:*:13:

kmem:*:15:

dialout:*:20:

fax:*:21:

voice:*:22:

cdrom:*:24:

floppy:*:25:

tape:*:26:

sudo:*:27:

audio:*:29:

ppp:x:99:

500:x:500:plg

 

/etc/passwd-

 

root:$1$Za8qHlhc$Tf0T1eb62/8M0fx.8WMVs/:0:0:root:/:/bin/sh

ftp::14:50:FTP User:/var/ftp:

bin:*:1:1:bin:/bin:

daemon:*:2:2:daemon:/sbin:

nobody:*:99:99:Nobody:/:

plg:PwJdita5W8Ji2:0:0:Linux User,,,:/root:/bin/sh

 

五、制作yaffs2根文件系统镜像

用yaffs2文件系统镜像制作工具mkyaffs2image-128M制作根文件系统镜像。

#./mkyaffs2image-128M  root_fs  root_fs.bin

六、将根文件系统镜像下载到nandflash并启动。