怎么制作Linux根文件

根文件系統(tǒng)首先是內(nèi)核啟動時所mount的第一個文件系統(tǒng)，內(nèi)核代碼映像文件保存在根文件系統(tǒng)中，而系統(tǒng)引導啟動程序會在根文件系統(tǒng)掛載之后從中把一些基本的初始化腳本和服務等加載到內(nèi)存中去運行。

1.根文件系統(tǒng)

文件系統(tǒng)是包括在一個磁盤（包括光盤、軟盤、閃盤及其它存儲設備）或分區(qū)的目錄結構；一個可應用的磁盤設備可以包含一個或多個文件系統(tǒng)；如果您想進入一個文件系統(tǒng)，首先您要做的是掛載（mount）文件系統(tǒng)；為了掛載（mount）文件系統(tǒng)，您必須指定一個掛載點。

注：對于我們應用開發(fā)來說，購買開發(fā)板的時候，廠家會提供好現(xiàn)成的根文件系統(tǒng)和BootLoader等，如果需要，我們可以改變其中的命令而無需從頭開始制作一個新的根文件系統(tǒng)。不過這兒的制作過程可以讓我們更深一點理解Linux的文件系統(tǒng)。

2.主要的根文件系統(tǒng)

* Linux 中，rootfs 是必不可少的。PC 上主要實現(xiàn)有 ramdisk 和直接掛載 HD（Harddisk，硬盤）上的根文件系統(tǒng)；嵌入式中一般不從 HD 啟動，而是從 Flash 啟動，最簡單的方法是將 rootfs load 到 RAM 的RAMDisk，稍復雜的就是直接從Flash 讀取的 Cramfs，更復雜的是在 Flash 上分區(qū)，并構建 JFFS2 等文件系統(tǒng)。

* RAMDisk 將制作好的 rootfs 壓縮后寫入 Flash，啟動的時候由 Bootloader load 到RAM，解壓縮，然后掛載到 /。這種方法操作簡單，但是在 RAM 中的文件系統(tǒng)不是壓縮的，因此需要占用許多嵌入式系統(tǒng)中稀有資源 RAM。

ramdisk 就是用內(nèi)存空間來模擬出硬盤分區(qū),ramdisk通常使用磁盤文件系統(tǒng)的壓縮存放在flash中,在系統(tǒng)初始化時,解壓縮到SDRAM并掛載根文件系統(tǒng), 在linux系統(tǒng)中,ramdisk有二種,一種就是可以格式化并加載,在linux內(nèi)核2.0/2.2就已經(jīng)支持,其不足之處是大小固定;另一種是 2.4的內(nèi)核才支持,通過,ramfs來實現(xiàn),他不能被格式化,但用起來方便,其大小隨所需要的空間增加或減少,是目前l(fā)inux常用的ramdisk技 術。

* initrd 是 RAMDisk 的格式，kernel 2.4 之前都是 image-initrd，Kernel 2.5 引入了 cpio-initrd，大大簡化了 Linux 的啟動過程，附合 Linux 的基本哲學：Keep it simple, stupid(KISS). 不過cpio-initrd 作為新的格式，還沒有經(jīng)過廣泛測試，嵌入式 Linux 中主要采用的還是 image-initrd。

* Cramfs 是 Linus 寫的很簡單的文件系統(tǒng)，有很好的壓縮綠，也可以直接從 Flash 上運行，不須 load 到 RAM 中，因此節(jié)約了 RAM。但是 Cramfs 是只讀的，對于需要運行時修改的目錄（如： /etc, /var, /tmp）多有不便，因此，一般將這些目錄做成ramfs 等可寫的 fs。

* SquashFS 是對 Cramfs 的增強。突破了 Cramfs 的一些限制，在 Flash 和 RAM 的使用量方面也具有優(yōu)勢。不過，據(jù)開發(fā)者介紹，在性能上可能不如 Cramfs。這也是一種新方法，在嵌入式系統(tǒng)采用之前，需要經(jīng)過更多的測試。

3.Ramdisk制作

RAMDisk的制作方法如下： (1) 在PC機的Linux操作系統(tǒng)環(huán)境下，生成可以虛擬成塊設備的文件，假設文件名為init.img。

$ dd if=/dev/zero of=init.img bs=4096 count=1024

其中bs*count為塊設備大?。▎挝唬鹤止?jié)），生成init.img文件以后，還必須對該文件進行格式化。

$ mke2fs –m0 –F init.img

(2) 新建一個文件夾ram，并將init.img掛接到ram目錄。

$ mkdir ram
$ mount init.img ram/ -o loop

這時，讀寫ram目錄，等效于讀寫init.img文件。用戶可以將根文系統(tǒng)所需的文件寫入到ram目錄中。往ram目錄寫完文件以后，還需要使用umount ram命令卸載init.img，才能將已寫入的文件保存到init.img中。

（3）添加完畢，需要umount ram

4.Cramfs制作

CramFS(Compressed Rom File System)是Linux Torvalds在Transmeta任職時，所參與開發(fā)的文件系統(tǒng)。它是針對Linux內(nèi)核2.4之后的版本所設計的一種新型只讀文件系統(tǒng)，采用了zlib 壓縮，壓縮比一般可以達到1：2，但仍可以作到高效的隨機讀取，Linux系統(tǒng)中，通常把不需要經(jīng)常修改的目錄壓縮存放，并在系統(tǒng)引導的時候再將壓縮文件 解開。因為Cramfs不會影響系統(tǒng)的讀取文件的速度，而且是一個高度壓縮的文件系統(tǒng)。因此非常廣泛應用于嵌入式系統(tǒng)中。

在嵌入式的 環(huán)境之下，內(nèi)存和外存資源都需要節(jié)約使用。如果使用RAMDISK方式來使用文件系統(tǒng)，那么在系統(tǒng)運行之后，首先要把Flash上的映像文件解壓縮到內(nèi)存 中，構造起RAMDISK環(huán)境，才可以開始運行程序。但是它也有很致命的弱點。在正常情況下，同樣的代碼不僅在Flash中占據(jù)了空間(以壓縮后的形式存 在)，而且還在內(nèi)存中占用了更大的空間(以解壓縮之后的形式存在)，這違背了嵌入式環(huán)境下盡量節(jié)省資源的要求。

使用CramFS文件 系統(tǒng)就是一種解決這個問題的方式。CramFS是一個壓縮格式的文件系統(tǒng)，它并不需要一次性地將文件系統(tǒng)中的所有內(nèi)容都解壓縮到內(nèi)存之中，而只是在系統(tǒng)需 要訪問某個位置的數(shù)據(jù)的時候，馬上計算出該數(shù)據(jù)在CramFS中的位置，將它實時地解壓縮到內(nèi)存之中，然后通過對內(nèi)存的訪問來獲取文件系統(tǒng)中需要讀取的數(shù) 據(jù)。CramFS中的解壓縮以及解壓縮之后的內(nèi)存中數(shù)據(jù)存放位置都是由CramFS文件系統(tǒng)本身進行維護的，用戶并不需要了解具體的實現(xiàn)過程，因此這種方 式增強了透明度，對開發(fā)人員來說，既方便，又節(jié)省了存儲空間。

但是Cramfs也有其缺點：延遲、小于16MB、不支持寫，只支持PAGE_CREATE_SIZE=4096的內(nèi)核。

制作的命令：（root文件夾中存放著文件系統(tǒng)）

#mkcramfs root cramfs.img

5.其他根文件系統(tǒng)的制作

制作yaffs文件系統(tǒng)： mkyaffsimage myroots myroots.img
制作squashfs： mksquashfs $(FS_DIR) $(FS_NAME) -noappend -be -lzma -no-fragments –noI

6.BusyBox編譯制作

建立目標板空根目錄文件夾及根目錄下的文件夾：

[root@190 friendly-arm]# mkdir myroots[root@190 friendly-arm]#pwd/friendly-arm/myroots
[root@190 friendly-arm]#cd myroots[root@190 myroots]# mkdir bin sbin usr lib dev mnt opt root etc home proc tmp var[root@190 myroots]# mkdir etc/init.d

進入etc/init.d目錄下，建立一個腳本文件，并命名為rcS，用gedit打開，添加如下內(nèi)容：

#! /bin/shPATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/usr/local/bin:
runlevel=S
prevlevel=Numask 022export PATH runlevel prevlevel## Trap CTRL-C &c only in this shell so we can interrupt subprocesses.#trap ":" INT QUIT TSTP

創(chuàng)建 dev 中的節(jié)點 如果使用“l(fā)inux 2.6.xx”的內(nèi)核，應該事先創(chuàng)建節(jié)點“console”、“null”。否則在系統(tǒng)啟動時內(nèi)容會提示以下錯誤：

Warning: unable to open an initial console.
Kernel panic - not syncing: Attempted to kill init!

創(chuàng)建節(jié)點的命令如下：

# mknod dev/console c 5 1# mknod dev/null c 1 3 移植Busybox：

進入到壓縮文件存放的目錄下，并解壓。然后進入解壓后的busybox目錄文件夾，隨后配置busybox 。

[root@190 busybox-1.2.0]# make menuconfig

由于每個版本的配置選項組織有所不同。不管怎樣，我們注意以下選項就行了：

1) Support for devfs
2) Build BusyBox as a static binary ( no shared libs ) //將busybox編譯成靜態(tài)鏈接
3) Do you want to build busybox with a Cross Compile?
(/usr/local/arm/3.3.2/bin/arm-linux-) Cross Compile prefix //指定交叉編譯器
4) init
5) Support reading an inittab file //支持init讀取/etc/inittab 配置文件
6) (X) ash選中ash //建立的rcS腳本才能執(zhí)行
7）ash
8）cp cat ls mkdir mv //可執(zhí)行命令工具的選擇，自己看著辦吧，需要用到的就選上
9) mount
10) umount
11) Support loopback mounts
12) Support for the old /etc/mtab file
13) insmod
14) Support version 2.2.x to 2.4.x Linux kernels
15) Support version 2.6.x Linux kernels
16) vi
17)don’t use user

以上內(nèi)容必須選上，其他可按默認值；如果要支持其他功能，如網(wǎng)絡支持等，可按需選擇，英語不是很爛的話，這些都沒有問題。 配置好之后，保存退出。然后對其編譯和安裝到剛才建立的根文件系統(tǒng)目錄下：

[root@190 busybox-1.2.0] make TARGET_ARCH=arm CROSS=arm-linux- \ PREFIX=/friendly-arm/myroots/ all install

安裝好之后，將相應的二進制文件拷貝到根文件系統(tǒng)相應的目錄下： 拷貝一些管理員控制程序到/sbin目錄下，最重要的就是要包含一個init命令； 拷貝應用程序運行時所需要的庫到/lib，庫文件可以從PC機上的交叉編譯工具安裝目錄下拷貝，如libc-2.2.2.so、libcryt-2.2.2.so、libm-2.2.2.so、libutil-2.2.2.so等，為部分相應庫建立快捷方式，提供一些應用程序按快 捷方式名稱調(diào)用。值得注意的是C庫要采用C庫的版本glibc, glibc位于/lib/libc.so.6