1. 完善根文件系統(tǒng)

在用 BusyBox 構(gòu)建根文件系統(tǒng)一文中介紹了根文件系統(tǒng)的制作，rootfs制作完成后測試時，提示無法運行“/etc/init.d/rcS”這個文件，說明rootfs仍然不夠完善，下面將介紹如何完善根文件系統(tǒng)。

1.1 創(chuàng)建 /etc/init.d/rcS 文件

rcS 是個 shell腳本，Linux內(nèi)核啟動后需要啟動一些服務(wù)，rcS就是規(guī)定啟動哪些文件的腳本文件。 在 rootfs中創(chuàng)建 /etc/init.d/rcS文件，命令如下：

mkdir -p etc/init.d/
cd etc/init.d/
touch rcS

然后在rcS文件中輸入如下內(nèi)容：

1 #!/bin/sh 
2 
3 PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:$PATH 
4 LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/lib:/usr/lib 
5 export PATH LD_LIBRARY_PATH 
6 
7 mount -a 
8 mkdir /dev/pts 
9 mount -t devpts devpts /dev/pts 
10 
11 echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug 
12 mdev -s

• 第 1 行，表示這是一個 shell 腳本
• 第 3 行，PATH 環(huán)境變量保存著可執(zhí)行文件可能存在的目錄
• 第 4 行，LD_LIBRARY_PATH 環(huán)境變量保存著庫文件所在的目錄
• 第 5 行，使用 export 來導(dǎo)出上面這些環(huán)境變量，相當于聲明“全局變量”
• 第 7 行，使用 mount 命令來掛載所有的文件系統(tǒng)，這些文件系統(tǒng)由文件 /etc/fstab來指定，所以后續(xù)還要創(chuàng)建 /etc/fstab文件
• 第 8 和 9 行，創(chuàng)建目錄/dev/pts，然后將 devpts掛載到 /dev/pts目錄中
• 第 11 和 12 行，使用 mdev 來管理熱插拔設(shè)備，通過這兩行，內(nèi)核就可以在 /dev 目錄下自動創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點

創(chuàng)建好rcS文件后，賦予其可執(zhí)行權(quán)限：

chmod 777 rcS

1.2 創(chuàng)建 /etc/fstab 文件

fstab文件是在 Linux開機以后自動配置哪些需要自動掛載的分區(qū)，格式如下：

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

• file system：要掛載的特殊的設(shè)備，也可以是塊設(shè)備，比如/dev/sda 等
• mount point：掛載點必須為已經(jīng)存在的目錄
• type：文件系統(tǒng)類型，比如 ext2、ext3、proc、romfs、tmpfs 等
• options：掛載選項，用于設(shè)置掛載參數(shù)，一般使用 defaults默認選項
  – defaults：rw, suid, dev, exec, auto, nouser, and async
  – auto：系統(tǒng)自動掛載，fstab默認就是這個選項
  – noauto ：開機不自動掛載
  – nouser：只有超級用戶可以掛載
  – ro：按只讀權(quán)限掛載
  – rw：按可讀可寫權(quán)限掛載
  – user：任何用戶都可以掛載
• dump：為 1 表示允許備份，為 0 不備份，一般設(shè)置為 0
• pass：磁盤檢查設(shè)置，為 0 表示不檢查。 根目錄‘/’設(shè)置為 1，其他的都不能設(shè)置為 1，其他的分區(qū)從 2 開始。 一般不在 fstab 中掛載根目錄，因此這里一般設(shè)置為 0

在 rootfs根文件系統(tǒng)中創(chuàng)建 /etc/fstab文件：

cd etc/
touch fstab

fstab文件內(nèi)容如下：

#
proc 		 /proc 	 proc 	 defaults  0 	    0
sysfs 		 /sys 		 sysfs  defaults  0 	    0
tmpfs 		 /tmp 		 tmpfs  defaults  0 	    0

1.3 創(chuàng)建/etc/inittab文件

inittab 的詳細內(nèi)容可以參考 busybox 下的文件 examples/inittab。 init 程序會讀取/etc/inittab這個文件，inittab 由若干條指令組成。 每條指令的結(jié)構(gòu)都是一樣的，由以“ : ”分隔的 4 個段組成，格式如下：

:::

• id：每個指令的標識符，不能重復(fù)。 對于 busybox的 init而言是用來指定啟動進程的控制 tty，一般將串口或者 LCD屏幕設(shè)置為控制 tty
• runlevels：對 busybox 來說此項完全沒用，所以空著
• action：動作關(guān)鍵字，用于指定 process 可能用到的動作
• process：具體的動作，比如程序、腳本或命令等

參考 busybox的 examples/inittab文件，在 rootfs根文件系統(tǒng)中創(chuàng)建 /etc/inittab文件：

cd etc
touch inittab

inittab文件內(nèi)容如下：

1 #etc/inittab
2 ::sysinit:/etc/init.d/rcS
3 console::askfirst:-/bin/sh
4 ::restart:/sbin/init
5 ::ctrlaltdel:/sbin/reboot
6 ::shutdown:/bin/umount -a -r 
7 ::shutdown:/sbin/swapoff -a

• 第 2 行，系統(tǒng)啟動以后運行/etc/init.d/rcS 這個腳本文件
• 第 3 行，將 console 作為控制臺終端，也就是 ttymxc0
• 第 4 行，重啟的話運行/sbin/init
• 第 5 行，按下 ctrl+alt+del 組合鍵就運行/sbin/reboot，用于重啟系統(tǒng)
• 第 6 行，關(guān)機的時候執(zhí)行/bin/umount，也就是卸載各個文件系統(tǒng)
• 第 7 行，關(guān)機的時候執(zhí)行/sbin/swapoff，也就是關(guān)閉交換分區(qū)

/etc/inittab 文件創(chuàng)建好以后重啟開發(fā)板即可，至此！ 根文件系統(tǒng)要創(chuàng)建的文件就已經(jīng)全部完成了。 接下來就要對根文件系統(tǒng)進行其他的測試，比如我們自己編寫的軟件運行是否正常、是否支持軟件開機自啟動、中文支持是否正常以及能不能鏈接等

2. 根文件系統(tǒng)其他功能測試

根文件系統(tǒng)已經(jīng)完善了，接下來繼續(xù)測試根文件系統(tǒng)是否好用

2.1 軟件運行測試

編寫一個簡單的c語言程序運行一下，驗證庫文件是否能用

在ubuntu的 rootfs中創(chuàng)建一個hello.c

#include 

int main(void){
  while(1){
    printf("hello world!\\r\\n"); //打印
    sleep(2); //休眠2秒
  }
}

使用交叉編譯鏈來編譯程序

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

編譯后會生成名為hello的可執(zhí)行文件，可以使用“file”命令查看文件類型以及編碼格式，見下圖

可見 hello是個32位的 LSB可執(zhí)行文件，ARM架構(gòu)的，并且是動態(tài)鏈接的

重啟開發(fā)板，在開發(fā)板上運行hello文件，程序每隔2秒打印一次，運行正常，說明根文件系統(tǒng)中的動態(tài)庫沒有問題，“ctrl+c”可中止程序

程序運行起來后，會占用交互窗口，可在運行時加上“&”，即：./hello&，讓其進入后臺運行

程序在后臺運行時，交互串口仍是有打印的，只是這時可以敲回車鍵來輸入命令了，與程序的輸出互不影響，唯一的影響是程序的輸出會打斷我們的輸入，但可以不理會打斷，繼續(xù)輸入仍可執(zhí)行命令的

后臺運行的程序，可通過 ps命令查看進程id，然后使用 kill -9 pid(進程ID)命令來關(guān)閉后臺運行的程序。 如下圖，輸入ps命令，可見 hello程序的進程ID為92，輸入kill -9 92（不用理會被打斷）后回車，就可看到hello進程被關(guān)閉了

2.2 中文字符測試

在Ubuntu中的 rootfs目錄下新建一個“中文測試”文件夾，并新建一個“測試文檔.txt”，里面輸入任意中文，下載到開發(fā)板后，在開發(fā)板命令行模式中，使用cat命令查看中文是否顯示正確

2.3 開機自啟動測試

一般做好產(chǎn)品以后都是需要開機自動啟動相應(yīng)的軟件，實現(xiàn)開機自啟動的原理也很簡單，linux在啟動時，有一個默認的開機啟動腳本（/etc/init.d/rcS這個shell文件），修改這個腳本，添加自啟動相關(guān)內(nèi)容即可

########## /etc/init.d/rcS 文件代碼 ##########
#!/bin/sh
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/lib:/usr/lib
runlevel=S
umask 022
export PATH LD_LIBRARY_PATH runlevel

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

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

#開機自啟動，先進入hello所在文件夾再執(zhí)行
cd /drivers 
./hello &
cd /

自啟動代碼添加完成以后，重啟開發(fā)板，可以看到hello這個軟件已經(jīng)開機時自動運行了：

2.4 外網(wǎng)連接測試

這里的外網(wǎng)是相對于局域網(wǎng)這個內(nèi)外而言的，即測試板子是否能訪問百度、QQ這樣的網(wǎng)站，先使用ping指令來測試一下：

在網(wǎng)絡(luò)連接正常的情況下，無法ping通這些網(wǎng)址，是因為缺少域名解析服務(wù)，需要配置域名解析服務(wù)器的IP地址。 一般域名可以設(shè)置為所處網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)地址，比如我的局域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)是192.168.10.1，也可以設(shè)置為運營商的域名解析服務(wù)器地址：114.114.114.114

在rootfs中新建文件/etc/resolv.conf，然后在里面輸入如下內(nèi)容：

nameserver 114.114.114.114
nameserver 192.168.10.1

修改保存退出，再次ping一下百度網(wǎng)站，可以看出 ping成功了！

至此！ 根文件系統(tǒng)就徹底的制作完成。 uboot、kernel、rootfs這三個共同構(gòu)成了一個完整的 Linux系統(tǒng)，這個系統(tǒng)是一個可以正常運行的系統(tǒng)，可以在這個系統(tǒng)上進行 Linux驅(qū)動開發(fā)。