rootfs文件系统_bootfs和rootfs

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

一、/linuxrc

1. /linuxrc是一个可执行的应用程序

（1）/linuxrc是应用层的，和内核源码一点关系都没有。

（2）/linuxrc在开发板当前系统下是可执行的。因此在ARM SoC的linux系统下，这个应用程序就是arm-linux-gcc编译链接的；如果是在PC机linux系统下，那么这个程序就是用gcc编译链接的。

（3）/linuxrc如果是静态编译链接的，那么可以直接运行；如果是动态编译链接的，那么还必须给它提供必要的库文件才能运行。但是由于/linuxrc是由内核直接调用执行的，因此在这里没有机会导出库文件的路径，所以这个/linuxrc没法动态链接，一般都是静态链接的。

2. /linuxrc执行时引出用户界面

（1）操作系统启动后，首先会进行一系列运行配置，然后会给用户提供一个操作界面（有可能是cmdline，有可能是GUI），这个用户操作界面就是由/linuxrc带出来的。

（2）用户界面等很多事并不是在/linuxrc中负责的，用户界面有自己专门的应用程序，但是用户界面的应用程序是直接或间接的被/linuxrc调用执行的。用户界面程序和其他的应用程序就是进程2、3、4…，这就是曾经说过的进程1（init进程，也就是/linuxrc）是其他所用应用程序的祖宗。

3. /linuxrc负责系统启动后的配置

（1）就好像房子建好之后不能直接入住，还要装修一样；操作系统启动起来之后也不能直接使用，要配置下。

（2）操作系统启动后的应用层的配置（一般叫运行时配置，英文简写etc）是为了让我们的操作系统使用更方便，更适合个人的爱好或者使用性。

4. /linuxrc在嵌入式linux中一般就是busybox

（1）busybox是一个C语言写出来的项目，里面包含很多的.c和.h文件。这个项目可以被配置编译成各个平台下可以运行的应用程序。如果用arm-linux-gcc来编译busybox就会得到一个可以在自己的开发板的linux内核上运行的应用程序。

（2）busybox这个程序开发出来就是为了在嵌入式环境下构建rootfs使用的，也就是说它就是专门开发的init进程应用程序。

（3）busybox为当前系统提供了一整套的shell命令程序集，例如vi、cd、mkdir、ls等。在桌面版的linux发行版（例如Ubuntu、redhat、centOS等）中的vi、cd、ls等都是一个一个单独的应用程序，但是在嵌入式linux中，为了省事把vi、cd等所有常用的shell命令集合到一起构成了一个shell命令包，起名叫busybox。

5. 总结

（1）/linuxrc是应用层执行的第一个程序，通过uboot中参数bootargs中的init指定。

（2）/linuxrc的主要工作：系统配置（/etc）、启动用户界面。

（3）/linuxrc是/bin/busybox的一个软连接，也就是说真正执行的/bin/busybox程序。

（4）busybox是所有常用的shell命令的集合，也就是说有的shell的常用命令都是busybox的软连接。

二、inittab

1. inittab格式解析

（1）inittab的工作原理就是被/linuxrc（也就是busybox）执行时调用起作用。

（2）inittab在/etc目录下，属于运行时配置文件，是文本格式的。实际工作时，busybox按照一定的格式解析这个inittab文本文件，然后根据解析的内容决定具体的工作。

（3）busybox如何完成解析并根据解析结果如何工作并不是我们的目标，重点是理解inittab的格式，以及看到一个inittab文件后去分析这个inittab对启动的影响。

（4）inittab格式（具体的去网上搜索）：

第1个：#开始的行是注释行

第2个：冒号在里面是分隔符，分隔开各个部分

第3个：inittab的内容是以行为单位的，行与行之间没有关联，每行都是一个独立的配置项，每一个配置项表示一个具体的含义。

第4个：每一行的配置项都是由3个冒号分隔开的4个配置值共同确定的。这4个配置值就是id:runlevels:action:process。值得注意的是有些配置值可以空缺，空缺后冒号不能丢失，所以有时候会看到两个连续的冒号。

第5个：每一行的配置项中4个配置值中最重要的是action和process，action是一个条件/状态，process是一个可被执行的程序的pathname。合起来的意思就是：当满足action的条件时就会执行process这个程序。

第6个：明白各个action的意思。

2. inittab解析与执行

（1）inittab的解析是在busybox/init/init.c中的init_main函数中。

（2）执行逻辑：先通过parse_inittab函数解析/etc/inittab（解析的重点是将inittab中的各个action和process解析出来），然后再执行sysinit、wait和once（注意在这里只执行一遍），最后在while(1)死循环中执行respwan和askfirst。

三、rcS

/etc/init.d/rcS文件是linux运行配置文件中最重要的一个，其他的一些配置都是由这个文件引出来的。这个文件可以很简单也可以很复杂，里面有很多的配置项。

1. PATH=xxx

（1）从shell脚本的语法角度分析，这一行定义了一个变量PATH，值等于后面的字符串。

（2）后面用export导出这个PATH，那么PATH就变成了一个环境变量。

（3）PATH这个环境变量是linux系统内部定义的一个环境变量，含义是操作系统去执行程序时会默认到PATH指定的各个目录下去寻找。如果找不到就认定这个程序不存在；如果找到就执行它。将一个可执行程序的目录导出到PATH，可以不带路径去执行这个程序。

（4）rcS为什么要先导出PATH？是因为希望在进入命令行时，PATH环境变量中就有默认的/bin、/sbin、/usr/bin、/usr/sbin这几个常见的可执行程序的路径，这样在命令行中就可以直接使用ls、pwd等命令了。

（5）为什么rcS文件还没添加，系统中就有PATH的值？原因在于busybox自己用代码硬编码导出了一些环境变量，其中就有PATH。

2. runlevel=

（1）runlevel也是一个shell变量，并且被导出为环境变量。

（2）runlevel环境变量的作用：指定系统状态。（具体的网上自查）

（3）runlevel=S表示将系统状态设置为单用户模式。

3. umask=

（1）umask是linux的一个命令，作用是设置linux系统的umask值。

（2）umask值决定当前用户在创建文件时的默认权限。

4. mount -a

（1）mount命令是用来挂载文件系统的。

（2）mount -a是挂载所有的应该被挂载的文件系统。在busybox中mount -a时，busybox会去查找/etc/fstab文件，这个文件按照一定的格式列出来所有应该被挂载的文件系统（包括虚拟文件系统）。

5. mdev

（1）mdev是udev的嵌入式简化版本，udev/mdev是用来配合linux驱动工作的一个应用层的软件，udev/mdev的工作就是配合linux驱动生成相应的/dev目录下的设备文件。

（2）在rcS中没有启动mdev的时候，/dev目录下启动后是空的，在rcS文件中添加mdev有关的2行配置项后，再次启动系统后，可以看到/dev目录下生成了很多的设备驱动文件。

（3）/dev目录下的设备驱动文件就是mdev生成的，这就是mdev的效果和意义。

6. hostname

（1）hostname是linux中的一个shell命令，可以用来设置当前系统的主机名。直接使用hostname（不加参数）可以显示当前系统的主机名。

（2）/bin/hostname -F /etc/sysconfig/HOSTNAME中的-F用来指定一个主机名配置文件（这个文件名一般是hostname或HOSTNAME）

7. ifconfig

（1）有时候希望在开机时指定一个ip地址，这时候就可以在rcS文件中ifconfig eth- 192.168.1.10

四、profile

profile文件的工作原理：profile文件被busybox（init进程）调用，与inittab一样。

五、用户登录

1. 用户登录程序

（1）在busybox中集成了用户登录程序（/bin/login或/sbin/gettty），因此要实现用户登录，就要在系统启动后执行用户登录程序。在inittab中有一个配置项::askfirst:-/bin/sh，这个配置项的作用就是当系统启动后去执行/bin/sh，执行这个就会出现命令行，这样就会直接进入命令行而不会出现登录界面，因此在这里将/bin/sh直接替换成用户登录程序/bin/login或者/sbin/getty，就会出现登录界面，而不是直接进入命令行。

2. passwd和shadow文件

（1）linux系统下用来描述用户名和密码的文件是passwd和shadow文件，这两个文件都在etc目录下。passwd文件中存储的是用户的密码设置，shadow文件中存储的是加密后的密码。

（2）可以直接复制ubuntu系统中的/etc/passwd和/etc/shadow文件到rootfs中，然后再做修改即可。

六、拷贝动态链接库

1. 复制动态链接库到rootfs下

复制动态链接库到rootfs下的/lib目录下，复制时要注意使用参数-rdf，主要目的是符号链接复制过来还是符号链接。

2. 使用strip工具去掉库中符号信息

（1）动态链接库so文件中包含了调试符号信息，这些符号信息在运行时是没有用的（调试时用的），这些符号会占用一些空间，在传统的嵌入式系统中Flash空间是有限的，为了节省空间常常把这些符号信息去掉。这样节省空间并不影响运行。

（2）去掉符号的命令使用arm-linux-strip。

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