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来源|CSDN-止于至善656
整理&排版|嵌入式应用研究院
1.根文件系统布局
嵌入式Linux根文件系统布局，建议还是根据FHS标准来安排，事实上大多数嵌入式Linux都是这样做的。并且，嵌入式系统可能并不须要桌面/服务器那样庞大系统的全部目录，可以酌情对系统进行精简，以简化Linux的使用。如嵌入式Linux文件系统中一般不会放置内核源码，因此存的常不会放置内核源码，因此存的常不会放置内核源码，因此储存源码的/usr/src目录是何必要的，甚至连头文件也不须要，即/usr/include目录也毋须要；并且/bin、/dev、/etc、/lib、/proc、/sbin、/usr几个目录是不可或缺的。
所以，容许嵌入式Linux对系统目录结构进行精简，以适应具体用场合的需求，一个典型的嵌入式Linux根文件系统目录如下所示：
要建立一个可用的Linux根文件系统，须要的二补码和库都不少，完全从零开始也是不现实的，推荐参考其它现有可用的文件系统，在原基础上按需更改；或则使用文件系统制做工具如BusyBox来实现文件系统的生成。
2.使用BusyBox生成二补码工具2.1.获取BusyBox源码
Busybox的官方源码下载路径为：。这儿以下载busybox-1.29.3.tar.bz2为例。
2.2.配置BusyBox
解压源码，步入根目录
<pre style=”box-sizing: border-box;font-size: 16px;font-family: SFMono-Regular, Consolas, “Liberation Mono”, Menlo, Courier, monospace;margin-top: 10px;margin-bottom: 10px;overflow: auto;border-radius: 5px;box-shadow: rgba(0, 0, 0, 0.55) 0px 2px 10px;color: rgb(0, 0, 0);text-align: left;background-color: rgb(255, 255, 255);”>$ tar jxvf busybox-1.29.3.tar.bz2
$ cd busybox-1.29.3/
首先，执行:
$ make menuconfig
步入图形化配置界面:
2.2.1.选择编译静态库
步入Settings—>使用空格键选择编译静态库
--- Build Options
[*] Build static binary (no shared libs)
如图：
2.2.2.选择交叉编译工具链
在Settings—>设置项下，填写交叉编译工具链前缀
2-2-3.选择安装目录
在Settings—>设置项下，找到
--- Installation Options ("make install" behavior)
What kind of applet links to install (as soft-links) --->
(./_install) Destination path for 'make install' (NEW)
默认为当前目录下目录，这儿我使用默认_install目录：
2-2-4.编译安装
退出保存后，执行编译make，大约几分钟后编译完成，执行makeinstall，很快还会安装完成：
入_install目录，查看生成的文件
新建一个目录用来储存制做的根文件系统，可以命名为rootfs。将借助BusyBox生成的二补码文件及目录，即_install目录下的所有文件及目录复制到rootfs目录下。
3.建立根文件系统
使用BusyBox编译后，仅有bin、sbin、usr这3个目录和软链接linuxrc，目录里都是二补码命令工具，这还不足以构成一个可用的根文件系统，必须进行其它建立工作，能够建立一个可用的根文件系统。
3-1.建立目录结构
按照典型嵌入式Linux根文件系统目录，在rootfs目录中创建其他目录
$ mkdir dev etc lib proc sys tmp var
3-2.添加C运行库文件
库文件可直接从交叉工具链获取，通常在工具链的libc/lib/目录下。我这儿是在ubuntu下安装的Linaro的交叉工具链：
库文件是在/usr/arm-linux-gnueabihf/lib/目录下，拷贝动态链接库文件(.so文件)到新制做的根文件系统根目录下/lib目录里：
$ cp -a /usr/arm-linux-gnueabihf/lib/*so* ./lib/
这儿只是拷贝动态链接库。通常开发程序使用动态编译须要板子上动态库的支持能够运行，所以拷贝动态库。而静态库通常在静态编译的时侯用到，因为交叉编译的工作放到了PC上所以板子上不须要静态库linux系统镜像制作，所以没有必要拷贝，这样还可以减少根文件系统的容积。
通常使用gcc编译后的可执行文件、目标文件和动态库都带有调试信息和符号信息，这种在调试的时侯用到，而且却减小了文件的大小。一般在PC上调试，或则调试时使用这种带有调试信息和符号信息的库文件，程序发布后使用去除那些信息的库文件，可以大大缩小根文件系统的容积。这儿我们除去这些信息，方式是使用strip工具：
$ arm-linux-gnueabihf-strip ./*
3-3.添加初始化配置脚本
初始化配置脚本置于在/etc目录下，用于系统启动所需的初始化配置脚本。BusyBox提供了一些初始化范例脚本，在examples/bootfloppy/etc/目录下。将这种配置文件复制到”目录下。将这种配置文件复制到”目录下。将这种配置文件复制到新制做的根文件系统etc目录下
cp -a ../busybox/busybox-1.29.3/examples/bootfloppy/etc/* etc/
添加后如图所示：
3-3-1.更改/etc/inittab文件
/etc/inittab文件是init进程解析的配置文件，通过这个配置文件决定执行那个进程，何时执行。将文件更改为:
# 系统启动时
::sysinit:/etc/init.d/rcS
# 系统启动按下Enter键时
::askfirst:-/bin/sh
# 按下Ctrl+Alt+Del键时
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
# 系统关机时
::shutdown:/sbin/swapoff -a
::shutdown:/bin/umount -a -r
# 系统重启时
::restart:/sbin/init
以上内容定义了系统启动时，死机时，重启时，按下Ctrl+Alt+Del键时执行的进程。
3-3-2.更改/etc/init.d/rcS文件
#! /bin/sh
# 挂载 /etc/fstab 中定义的所有文件系统
/bin/mount -a
# 挂载虚拟的devpts文件系统用于用于伪终端设备
/bin/mkdir -p /dev/pts
/bin/mount -t devpts devpts /dev/pts
# 使用mdev动态管理u盘和鼠标等热插拔设备
/bin/echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
# 扫描并创建节点
/sbin/mdev -s
3-3-3.更改/etc/fstab文件
/etc/fstab文件储存的是文件系统信息。在系统启动后执行/etc/init.d/rcS文件里/bin/mount-a命令时linux vi，手动挂载那些文件系统。内容如下:
#
proc /proc proc defaults 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0
tmpfs /dev tmpfs defaults 0 0
注：这儿我们挂载的文件系统有三个proc、sysfs和tmpfs，在内核中proc和sysfs默认都支持，而tmpfs是没有支持的，我们须要添加tmpfs的支持。
3-3-4.更改/etc/profile文件
/etc/profile文件作用是设置环境变量，每位用户登入时就会运行它。将文件内容更改为：
# 主机名
export HOSTNAME=zyz
# 用户名
export USER=root
# 用户目录
export HOME=/root
# 终端默认提示符
export PS1="[$USER@$HOSTNAME:$PWD]# "
# 环境变量
export PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
# 动态库路径
export LD_LIBRARY_PATH=/lib:/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH
由于指定了root用户的家目录为/root，所以须要创建该目录，否则执行cd~时会失败
$ mkdir root
登入系统后疗效为:
...
Please press Enter to activate this console.
[root@zyz:/]#
[root@zyz:/]# cd ~
[root@zyz:/root]#
[root@zyz:/root]# echo $PATH
/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
至此，根文件系统就基本建立好了。
4.制做根文件系统镜像4-1.根文件系统类型
假如文件系统早已布局完成，则可以发到目标中了。一般会制做一个镜像之后通过某种形式固化到目标系统中，具体采用哪些样的形发布须要依照资源状况、内核情况和系统需求等方面进行裁决：
(1)硬件方面，起码须要考虑寻址储介质的类型和大小如Flash是NORFlash还是NANDFlash，RAM的大小等。
(2)内核方面，则需考虑所剪裁后的支持什么文件系统采用中最合适linux系统介绍，能满足性、速度等要求。
(3)系统需求方面，要考虑运行速率、是否可写压缩等诱因。常见的可用于根文件系统类型有ramdisk、cramfs、jffs2、yaffs/yaffs2和ubifs等，各种型的特点如表所列。
虽然文件系统固件以某一种文件系统的镜像发布，并且整个文件系统实际上还是并存多种逻辑文件系统的。比如，一个系统根文件系统以ubifs挂载，而且/dev目录却是以tmpfs挂载的、/sys目录挂载的是sysfs文件系统。现今，虽然ubifs是一种趋势。
4-2.制做UBIFS根文件系统镜像
Linux下制做UBIFS的命令有两个，mkfs.ubifs和ubinize。mkfs.ubifs，将一个目录制作为UBIFS文件系统。使用范例：
$ mkfs.ubifs -m 2048 -e 128KiB -c 4096 -r ./rootfs -o rootfs.ubifs
其中:
-r, -d, --root=DIR build file system from directory DIR（目录）
-m, --min-io-size=SIZE minimum I/O unit size（最小输入输出单元大小）
-e, --leb-size=SIZE logical erase block size（逻辑擦除块大小）
-c, --max-leb-cnt=COUNT maximum logical erase block count（最大逻辑擦除块数目）
-o, --output=FILE output to FILE（输出文件）
所以制做ubifs镜像文件linux系统镜像制作，须要晓得3个关键参数，即最小输入输出单元大小，逻辑擦除块大小，最大逻辑擦除块数量，其中最大逻辑擦除块数量可由Flash分区大小和逻辑擦除块大小估算下来，这种信息可以通过u-boot命令查看:
=> mtdparts default
=> ubi part rootfs
ubinize，将mkfs.ubifs制做的UBIFS文件系统制做成富含卷标的可以直接烧录在Flash上的镜像。使用范例：
$ ubinize -m 2048 -p 128KiB ubinize.cfg -o rootfs_ubifs.img
其中:
-o, --output= output file name（输出文件）
-p, --peb-size= size of the physical eraseblock of the flash（物理擦除块大小）
this UBI image is created for in bytes,
kilobytes (KiB), or megabytes (MiB)
(mandatory parameter)
-m, --min-io-size= minimum input/output unit size of the flash
in bytes
这儿须要两个参数化学擦除块大小和最小输入输出单元大小。ubinize.cfg是配置文件，内容如下:
[ubifs]
mode=ubi
image=rootfs.ubifs
vol_id=0
vol_size=1024MiB
vol_type=dynamic
vol_name=rootfs
vol_flags=autoresize
说明：
[ubifs]
mode=ubi
image=rootfs.ubifs # mkfs.ubi生成的源镜像
vol_id=0 # 卷号
vol_size=1024MiB # 卷大小，一般要设置的比分区大，防止有坏块
vol_type=dynamic # 卷类型，动态卷
vol_name=rootfs # 卷名，rootfs
vol_flags=autoresize # 自动大小
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