根文件系统制作、NFS配置与安装及利用NFS挂载根文件系统

• 最近打算从头开始制作根文件系统，下面是开发过程。

一、根文件系统的制作

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0、FHS（Filesystem Hierarchy Standard）标准介绍

该标准规定了根目录下各个子目录的名称及其存放的内容：

目录名	存放的内容
/bin	必备的用户命令，例如ls、cp等
/sbin	必备的系统管理员命令，例如ifconfig、reboot等
/dev	设备文件，例如mtdblock0、tty1等
/etc	系统配置文件，包括启动文件，例如inittab等
/lib	必要的链接库，例如C链接库、内核模块
/home	普通用户主目录
/root	root用户主目录
/usr/bin	非必备的用户程序，例如find、du等
/usr/sbin	非必备的管理员程序，例如chroot、inetd等
/usr/lib	库文件
/var	守护程序和工具程序所存放的可变，例如日志文件
/proc	用来提供内核与进程信息的虚拟文件系统，由内核自动生成目录下的内容
/sys	用来提供内核与设备信息的虚拟文件系统，由内核自动生成目录下的内容
/mnt	文件系统挂接点，用于临时安装文件系统
/tmp	临时性的文件，重启后将自动清除

1、制作根文件系统过程

制作根文件系统就是要建立以上的目录，并在其中建立完整目录内容。其过程大体包括：

• 编译／安装busybox，生成/bin、/sbin、/usr/bin、/usr/sbin目录

• 利用交叉编译工具链的lib，构建根文件系统的/lib目录
• 手动构建/etc及最简/dev目录
• 创建其他空目录
• 配置系统自动生成的/proc目录
• 利用udev构建完整的/dev目录

1）编译、安装busybox，生成/bin、/sbin、/usr/bin、/usr/sbin目录

Busybox，人称Linux系统的瑞士军刀，是一个集成了一百多个最常用linux命令和工具的软件，busybox的配置程序和linux内核菜单配置方式简直一模一样，很容易上手。

• 解压busybox,我用的是天嵌科技提供的开发板光盘资料工具

   tar jxvf busybox-1.20.0_for_TQ210_V1..tar.bz2 -C /

• 进入解压后得到的busybox目录，将Makefile文件中的两行修改为如下（黑体部分为修改之后的内容）

　　　　190 ARCH ?= arm

　　　　164 CROSS_COMPILE ?=arm-linux-

• 配置busybox

  make menuconfig

  

• busybox配置主要分两部分。

  第一部分是Busybox Settings，主要编译和安装busybox的一些选项。这里主要需要配置：

  1）、Build Options -- Build BusyBox as a static binary (no shared libs)，表示编译busybox时，是否静态链接C库。我们选择动态链接C库。

  2）、Installation Options -- Applets links (as soft-links) -- (X) as soft-links，表示安装busybox时，将各个命令安装为指向busybox的软链接还是硬链接。我们选择软链接。

  3）、Installation Options -- (/work/nfs_root/fs_mini3) BusyBox installation prefix，表示busybox的安装位置。我们选择/work/nfs_root/fs_mini3

  4）Busybox Library Tuning。保留Command line editing以支持命令行编辑；保留History size以支持记忆历史命令；选中Tab completion和Username completion以支持命令自动补全

  第二部分是Applets，他将busybox的支持的几百个命令分门别类。我们只要在各个门类下选择想要的命令即可。这里我们基本保持默认设置。

  1）选中Networking Utilities -- httpd下的Enable -u <user> option，以启用http服务器的功能allows the server to run as a specific user

• 编译busybox

  make

• 安装busybox

  make install

　　在busybox的目录下产生_install目录，此即为得到的根文件系统。

2）利用交叉编译工具链的lib构建文件系统的/lib目录

　　将交叉编译工具链中的库文件拷到刚得到的文件系统的/lib目录下，不需要拷这么多，busybox只用到了3个库：通用C库（libc）、数学库（libm）、加密库（libcrypt），因此我们只需要拷贝这3个库的库文件即可。

　  在文件系统目录下创建lib目录

mkdir lib

　　复制库文件　

cp  libcrypt-* /opt/EmbedSky/TQ210/busybox-1.20./_install/lib
cp  libcrypt.so.* /opt/EmbedSky/TQ210/busybox-1.20./_install/lib
cp  libm-* /opt/EmbedSky/TQ210/busybox-1.20./_install/lib
cp  libm.so.* /opt/EmbedSky/TQ210/busybox-1.20./_install/lib
cp  libc-* /opt/EmbedSky/TQ210/busybox-1.20./_install/lib
cp  libc.so.* /opt/EmbedSky/TQ210/busybox-1.20./_install/lib
cp  ld-* /opt/EmbedSky/TQ210/busybox-1.20./_install/lib

3）手动构建/etc目录

/etc 目录存放的是系统程序的主配置文件，因此需要哪些配置文件取决于要运行哪些系统程序。即使最小的系统也一定会运行1号用户进程init，所以我们至少要手 工编写init的主配置文件inittab。

我们制作最简单的/etc/inittab文件，其内容如下：

::sysinit:/etc/init.d/rcS
::askfirst:-/bin/sh
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a –r

分析inittab脚本文件可知/etc/init.d/rcS脚本在/etc/inittab中以最高优先级第一个被init程序解析并使用daemon方式启动,

所以这样rcS脚本就作为一个独立的程序存在于进程空间了，故需要先创建rcS脚本。

vim etc/init.d/rcS

在其中输入如下内容

#!/bin/sh
mount -t tmpfs tmpfs /tmp   #不挂载，QT程序运行时会出错

#将/proc挂载为虚拟文件系统，以保存进程信息
mount -t proc proc /proc

#使用mdev创建/dev目录内容
mount -t tmpfs mdev /dev
mount -t sysfs sysfs /sys
mkdir /dev/pts
mount -t devpts devpts /dev/pts
echo /sbin/mdev>/proc/sys/kernel/hotplug
mdev -s

环境变量配置文件profile

vim etc/profile

输入如下内容

#!/bin/sh
export HOSTNAME=lz
export USER=root
export HOME=root
export PS1="[$USER@$HOSTNAME:\W]\#"
export PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
export LD_LIBRARY_PATH=/lib:/usr/lib

4）利用mdev构建/dev目录

首先需手动创建/dev文件夹并在此文件夹下创建两个设备文件console和null，

mkdir dev
cd dev/
mknod console c 5 1
mknod null c 1 3

udev 的原理是：操作系统启动的时候将识别到的所有设备的信息自动导出到/sys目录，然后用户态的应用程序udev根据/sys中的设备信息，自动在/dev 目录下创建所有正确的设备文件。因此我们要做的就是：配置自动生成/sys目录下的内容并调用mdev（mdev是busybox中对udev的简化实 现）。也就是添加3）中rcS文件后面那部分的内容。

为了实现自动挂载与卸载SD卡，需要做以下工作：

在文件系统根目录下

vim etc/mdev.conf
       mmcblk[0-9]p[0-9] 0:0 666 @ /etc/sd_card_inserting
        mmcblk[0-9] 0:0 666 $ /etc/sd_card_removing

红色部分，是一个脚本，脚本内容可以根据我们的需要定制，可以实现挂载，卸载或其他一些功能

 

自动挂载SD卡脚本如下

挂载

vim etc/sd_card_inserting
        #!/bin/sh
        mount -t vfat /dev/mmcblk0p1 /mnt/sd

卸载

vim etc/sd_card_removing
        #!/bin/sh
        sync
        umount /mnt/sd

5）创建其他空目录

创建一些常用的目录，执行如下命令

mkdir  home tmp proc sys mnt

进入mnt创建sd文件夹，以便挂载SD卡
cd mnt/
mkdir sd

至此，一个简单的根文件系统已制作完毕，将_install 文件夹下的文件全部拷到NFS共享目录下，开发板即可挂载此文件系统。

二、NFS的安装及配置

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1）安装相关软件

Ubuntu系统默认是没有安装NFS服务的，安装命令如下：

apt-get install  nfs-kernel-server

2）建立共享目录

#sudo mkdir /nfsboot
#sudo chmod 777 /nfsboot

3）修改配置文件

NFS服务的配置文件路径：/etc/exports,刚安装完的配置文件只有一些说明。

#sudo vi /etc/exports

在里面加入

/nfsboot *(rw,sync,no_root_squash)

说明：

/nfsboot是要共享的目录

*代表允许所有的网络段访问，为安全起见，可指定网络号段，如202.38.214*，注意：*与（之间不能有空格，否则开发板挂载之后将只有读权限而没有写权限。

rw是可读写权限

sync是资料同步写入内存和硬盘

no_root_squash是NFS客户端分享目录使用者的权限，如果客户端使用的是root用户，那么对于该共享目录而言，该客户端就具有root权限

4）重启服务

使用以下命令重启服务

#sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart

5）测试服务器

查看服务器目录和权限

#showmount -e

我得到的结果如下
Export list for lzm:
/nfsboot 202.38.214*

三、开发板通过NFS挂载文件系统

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将第一步制作好的文件系统拷到/nfsboot目录下，注意修改共享目录nfsboot的权限。777

启动开发板，进入uboot界面，设置boot参数，设置nfs boot参数，然后依次输入nfs服务器的IP（也就是PC的IP）、开发板的IP、子网掩码、NFS的共享文件夹。

重启开发板，便可进入刚制作好的文件系统。

至此工作全部完成。

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终于可以去上厕所啦，憋死我了。。。。。。