系统移植篇——根文件系统构建

最新推荐文章于 2025-05-13 09:06:53 发布

年轮不改

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分类专栏：嵌入式学习——MPU 文章标签： linux 嵌入式硬件

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一、BusyBox 构建根文件系统

1. 获取 busybox

BusyBox 可以在其官网下载到，官网地址为：https://busybox.net/。在官网左侧的“Get BusyBox”栏有一行“Download Source”，点击“Download Source”即可打开 BusyBox 的下载页。

2. 编译 BusyBox 构建根文件系统

在 nfs 服务器目录中创建 rootfs 的子目录。

创建 busybox 目录，将 busybox-1.29.0.tar.bz2 解压。

2.1 修改 Makefie，添加编译器

修改 busybox 的顶层 Makefile。

164 CROSS_COMPILE ?= /usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/arm-linux-gnueabihf-

190 ARCH ?= arm

2.2 busybox 中文字符支持

打开文件 busybox1.29.0/libbb/printable_string.c，找到函数 printable_string，修改的函数内容如下：

const char* FAST_FUNC printable_string(uni_stat_t *stats, const char *str)
{
	char *dst;
	const char *s;

	s = str;
	while (1) {
		unsigned char c = *s;
		if (c == '\0') {
			/* 99+% of inputs do not need conversion */
			if (stats) {
				stats->byte_count = (s - str);
				stats->unicode_count = (s - str);
				stats->unicode_width = (s - str);
			}
			return str;
		}
		if (c < ' ')
			break;
		//注释
		/*if (c >= 0x7f)
			break;*/
		s++;
	}

#if ENABLE_UNICODE_SUPPORT
	dst = unicode_conv_to_printable(stats, str);
#else
	{
		char *d = dst = xstrdup(str);
		while (1) {
			unsigned char c = *d;
			if (c == '\0')
				break;
			//修改
			/*if (c < ' ' || c >= 0x7f)*/
			if( c < ' ')
				*d = '?';
			d++;
		}
		if (stats) {
			stats->byte_count = (d - dst);
			stats->unicode_count = (d - dst);
			stats->unicode_width = (d - dst);
		}
	}
#endif
	return auto_string(dst);
}

接着打开文件 busybox-1.29.0/libbb/unicode.c，修改如下：

static char* FAST_FUNC unicode_conv_to_printable2(uni_stat_t *stats, const char *src, unsigned width, int flags)
{
	char *dst;
	unsigned dst_len;
	unsigned uni_count;
	unsigned uni_width;

	if (unicode_status != UNICODE_ON) {
		char *d;
		if (flags & UNI_FLAG_PAD) {
			d = dst = xmalloc(width + 1);
			while ((int)--width >= 0) {
				unsigned char c = *src;
				if (c == '\0') {
					do
						*d++ = ' ';
					while ((int)--width >= 0);
					break;
				}
				//修改
				/**d++ = (c >= ' ' && c < 0x7f) ? c : '?';*/
				*d++ = (c >= ' ') ? c : '?';
				src++;
			}
			*d = '\0';
		} else {
			d = dst = xstrndup(src, width);
			while (*d) {
				unsigned char c = *d;
				//修改
				/*if (c < ' ' || c >= 0x7f)*/
				if(c < ' ')
					*d = '?';
				d++;
			}
		}
		if (stats) {
			stats->byte_count = (d - dst);
			stats->unicode_count = (d - dst);
			stats->unicode_width = (d - dst);
		}
		return dst;
	}

2.3 编译 busybox

make defconfig

make menuconfig

make install CONFIG_PREFIX=/home/*/linux/nfs/rootfs

2.4 向根文件系统添加 lib 库

我们向根文件中添加动态库。

在 rootfs 中创建 lib 文件夹。

cd /usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linuxgnueabihf/libc/lib


cp *so* *.a /home/*/linux/nfs/rootfs/lib/ -d

后面的“-d”表示拷贝符号链接，这里有个比较特殊的库文件：ld-linux-armhf.so.3，此库文件也是个符号链接，相当于 Windows 下的快捷方式。

会链接到库 ld-2.19-2014.08-1-git.so 上，“ls ld-linux-armhf.so.3 -l”查看此文件详细信息

先将 rootfs/lib 中的 ld-linux-armhf.so.3 文件删除掉，然后重新进入到 /usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/armlinux-gnueabihf/libc/lib 目录中，重新拷贝 ld-linux-armhf.so.3

/usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/lib

在 rootfs 的 usr 目录下创建一个名为 lib 的目录

/usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/lib

cp *so* *.a /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/lib/ -d

在根文件系统中创建其他文件夹，如 dev、proc、mnt、sys、tmp 和 root 等，创建完成以后如图 38.2.4.1 所示：

2.5 根文件系统初步测试

使用 NFS 挂载 rootfs 。

uboot 里面的 bootargs 环境变量会设置“root”的值，所以我们将 root 的值改为 NFS 挂载即可。

setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/nfs \ 
 nfsroot=192.168.10.100:/home/alientek/linux/nfs/rootfs,nfsever=3,proto=tcp rw \ 
 ip=192.168.10.50:192.168.10.100:192.168.10.1:255.255.255.0::eth0:off' 
saveenv

这边需要注意，如果ubuntu版本过高，nfs是无法挂载的。nfsever=3是需要写在路径后门。

然后启动开发板。

二、完善根文件系统

1. 创建/etc/init.d/rcS

在 rootfs 中创建/etc/init.d/rcS 文件，然后在 rcS 中输入如下所示内容：

#!/bin/sh

PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:$PATH
LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/lib:/usr/lib
export PATH LD_LIBRARY_PATH

mount -a
mkdir /dev/pts
mount -t devpts devpts /dev/pts

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

重启后，会发现有一些错误

2. 创建/etc/fstab

在 rootfs 中创建/etc/fstab 文件，fstab 在 Linux 开机以后自动配置哪些需要自动挂载的分区，格式如下：

<file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass>

在 fstab 文件中输入如下内容

#<file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass> 
proc /proc proc defaults 0 0 
tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0 
sysfs /sys sysfs defaults 0 0

3. 创建/etc/inittab

init 程序会读取/etc/inittab 这个文件，inittab 由若干条指令组成。每条指令的结构都是一样的，由以“:”分隔的 4 个段组成，格式如下：

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

#etc/inittab 
::sysinit:/etc/init.d/rcS 
console::askfirst:-/bin/sh 
::restart:/sbin/init
::ctrlaltdel:/sbin/reboot 
::shutdown:/bin/umount -a -r 
::shutdown:/sbin/swapoff -a

三、功能测试

1.软件运行测试

在ubuntu中简单写个测试 hello.c

#include <stdio.h>  
int main(void) 
{ 
    while(1) { 
    printf("hello world!\r\n"); 
    sleep(2); 
    } 
    return 0; 
}

然后运行命令

arm-linux-gnueabihf-gcc hello.c -o hello

hello 是个 32 位的 LSB 可执行文件，ARM 架构的，并且是动态链接的。所以我们编译出来的 hello 文件没有问题。将其拷贝到 rootfs/drivers 目录下。然后执行。

如果让其后台运行，则在后门添加&，比如“./hello &”

ps命令查看后台：

要想关掉，则输入 kill -9 110，这里的110是其ID。

2. 中文字符测试

显然设置了UTF-8,但是终端还是输不了中文。

3. 开机自启动设置

刚才测试的 hello 是手动输入命令 ./hello 完成的。平时有些软件是需要自启动的。

hello 这个软件为例，讲解一下如何实现开机自启动。

进入根文件系统的时候会运行/etc/init.d/rcS 这个 shell 脚本，因此我们可以在这个脚本里面添加自启动相关内容。

那么添加下面内容：

#!/bin/sh

PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:$PATH
LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/lib:/usr/lib
export PATH LD_LIBRARY_PATH

mount -a
mkdir /dev/pts
mount -t devpts devpts /dev/pts

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

#开机自启动 
cd /drivers 
./hello &
cd /

4. 外网连接测试

ping www.baidu.com

在 rootfs 中新建文件/etc/resolv.conf，然后在里面输入如下内容：

nameserver 114.114.114.114 
nameserver 192.168.1.1

虽然添加了，但是还是ping不通，需要解决。

小结

Uboot,Linux以及rootfs都解决了差不多了，还有些小问题需要解决。后面就继续驱动的学习了。