基于busybox的嵌入式Linux根文件系統(tǒng)的的制作方法

在嵌入式Linux操作系統(tǒng)越中文件系統(tǒng)作為操作系統(tǒng)的重要組成部分，用于控制對(duì)數(shù)據(jù)文件及設(shè)備的存取，提供對(duì)文件和目錄的分層組織形式，數(shù)據(jù)緩沖以及對(duì)文件存取權(quán)限的控制。根文件系統(tǒng)一直是Linux系統(tǒng)不可或缺的組件，在嵌入式Lin-ux中，內(nèi)核在啟動(dòng)期間進(jìn)行的最后操作之一就是安裝根文件系統(tǒng)。Busybox是構(gòu)建嵌入式Linux根文件系統(tǒng)的軟件，用它制作根文件系統(tǒng)簡(jiǎn)單、方便，而且設(shè)置靈活。

　　1 根文件

　　Linux要在一個(gè)分區(qū)上存放系統(tǒng)啟動(dòng)所必需的文件，如內(nèi)核映像文件、內(nèi)核啟動(dòng)后運(yùn)行的第一個(gè)程序、給用戶提供操作界面的Shell程序、應(yīng)用程序所依賴的庫(kù)等，這些必需、基本的文件合稱為根文件系統(tǒng)，它們存放在一個(gè)分區(qū)中。根文件系統(tǒng)一般包括：1)基本的文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包含一些必須的目錄，比如：/dev，/proc，/bin，/etc，/lib，/usr，/tmp;2)基本程序運(yùn)行所需的庫(kù)函數(shù)，如：libc/uC-libc;3)基本的系統(tǒng)配置文件，如：rc，inittab等腳本文件;4)必要的設(shè)備支持文件，如：/dev/hd*，/dev/tty，/dev/fdO;5)基本的應(yīng)用程序，如：sh，ls，cp，mv等。

　　根文件系統(tǒng)的制作就是生成包含上述各種文件的文件系統(tǒng)的過(guò)程，可通過(guò)直接拷貝宿主機(jī)上交叉編譯器處的文件來(lái)制作根文件系統(tǒng)，但是這種方法制作的根文件系統(tǒng)一般過(guò)于龐大。也可通過(guò)一些工具如busybox來(lái)制作根文件系統(tǒng)，用busybox制作的根文件系統(tǒng)可以做到短小精悍并且運(yùn)行效率較高。

　　2 busybox簡(jiǎn)介

　　busybox常被很形象地稱為嵌入式Linux系統(tǒng)中的“瑞士軍刀”，因?yàn)樗鼘⒃S多常用的UNIX命令和工具結(jié)合到了一個(gè)單獨(dú)的可執(zhí)行程序中。雖然與相應(yīng)的GNU工具比較，busybox所提供的功能和參數(shù)略少，但在比較小的系統(tǒng)或者嵌入式系統(tǒng)中已經(jīng)足夠。busybox在設(shè)計(jì)上充分考慮硬件資源受限的特殊工作環(huán)境，它采用一種很巧妙的方法減少自己的體積;所有命令都通過(guò)“插件”的方式集中到一個(gè)可執(zhí)行文件中，在

　　實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中通過(guò)不同的符號(hào)鏈接來(lái)確定到底要執(zhí)行哪個(gè)操作。例如最終生成的可執(zhí)行文件為busybox，當(dāng)為它建立一個(gè)符號(hào)鏈接ls的時(shí)候，就可以通過(guò)執(zhí)行這個(gè)新命令實(shí)現(xiàn)列目錄的功能。采用單一執(zhí)行文件的方式可以最大限度地共享程序代碼，甚至連文件頭、內(nèi)存中的程序控制塊等其他操作系統(tǒng)資源都可共享，這對(duì)于資源比較緊張的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最合適不過(guò)了。

　　3 busybox的編譯和安裝

　　3.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境

　　基于S3C2440 ARM920T的硬件平臺(tái)，該系統(tǒng)的硬件平臺(tái)上主要使用三星S3C2440，外圍還包括64 M SDRAM和64 M NAND Flash，2 M NOR Flash，系統(tǒng)采用宿主機(jī)加目標(biāo)板的模式，宿主機(jī)是PC機(jī)，其操作系統(tǒng)是RedHat linux，目標(biāo)板是基于S3C2440微控制器的開(kāi)發(fā)板，系統(tǒng)采用的內(nèi)核是嵌入式Linux2.6.29，Boot loader是u-boot。

　　3.2 配置busybox

　　從網(wǎng)上下載busybox-1.13.0.tar后，使用tar xvzf busybox1.13.0.tar命令獲得busybox-1.13.0目錄，里面即是所有的源碼。進(jìn)入busybox-1.13.O目錄后執(zhí)行“make menuconfig”命令可進(jìn)入配置界面。其配置界面如圖1所示。

　　在構(gòu)造根文件系統(tǒng)時(shí)使用動(dòng)態(tài)鏈接的busybox，構(gòu)造根文件時(shí)需要在/lib目錄下面放置glibc庫(kù)文件。在busybox的配置過(guò)程中大多是選擇或者去除各種命令，這里不詳細(xì)敘述。

　　3.3 編譯安裝busybox

　　在編譯之前，首先需要修改busybox根目錄下的Makefile，使用交叉編譯器。

　　將189行的ARCH?=$(SUBARCH)修改為ARCH?=arm，164行的CROSS_COMPILE?=修改為CROSS_COMPILE?=arm_linux-修改后執(zhí)行make命令編譯busybox。然后安裝busybox，將busybox安裝/home/work /rootby目錄下，在安裝之前需要在pc機(jī)上執(zhí)行“mkdir/home/work/rootby”命令建立rootby目錄，然后執(zhí)行“make CONFIG_PREFIX =/home/work/rootby install”命令完成安裝。安裝完成后生成如圖2所示文件、目錄。

　　4 構(gòu)建根文件

　　開(kāi)發(fā)板的根文件系統(tǒng)在主機(jī)上的目錄為/home/work/rootby。在此目錄下使用mkdir命令建立dev，etc，home，lib，mnt，proc，root，sys，tmp目錄。

　　4.1 創(chuàng)建etc目錄下的文件

　　在/home/work/rootby/etc目錄下存放各種配置文件。這些文件都是可選的，它們依賴于系統(tǒng)中所擁有的應(yīng)用程序，依賴于這些程序是否需要配置文件。

　　4.1.1 創(chuàng)建etc/inittab文件

　　init進(jìn)程根據(jù)/etc/inittab文件來(lái)創(chuàng)建其他子進(jìn)程，比如調(diào)用腳本文件配置ip地址、掛接其他文件系統(tǒng)，最后啟動(dòng)shell等。

　　參考busybox源碼下面的“examples/inittab”文件，創(chuàng)建inittab代碼如下：