i.MX6ULL嵌入式Linux開(kāi)發(fā)5-根文件系統(tǒng)完善

上篇文章，使用BusyBox構(gòu)建了基礎(chǔ)的嵌入式Linux系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)，基本的功能可以正常運(yùn)行，但在個(gè)基礎(chǔ)功能上，還要許多地方需要完善。

1 完善根文件系統(tǒng)

上篇說(shuō)道，Linux系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)后，可以正常的執(zhí)行"ls"等基礎(chǔ)命令，但仔細(xì)觀察系統(tǒng)運(yùn)行后的打印信息，有一條提示：

can't run '/etc/init.d/rcS': No such file pngor directory 

說(shuō)是無(wú)法運(yùn)行“/etc/init.d/rcS”這個(gè)文件，因?yàn)楦募到y(tǒng)（rootfs）里沒(méi)有這個(gè)文件。這個(gè)rcS是什么呢？它其實(shí)是一個(gè)shell腳本， 在Linux內(nèi)核啟動(dòng)以后，需要啟動(dòng)一些服務(wù)， 而rcS就是規(guī)定啟動(dòng)哪些文件的腳本文件。

1.1 創(chuàng)建/etc/init.d/rcS文件

在rootfs中創(chuàng)建/etc/init.d/rcS文件（前兩級(jí)目錄不存在，要先創(chuàng)建文件夾，再創(chuàng)建文件），然后在rcS中輸入如下所示內(nèi)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 

各行含義如下：

PATH環(huán)境變量：保存著可執(zhí)行文件可能存在的目錄，這樣我們?cè)趫?zhí)行一些命令或者可執(zhí)行文件的時(shí)候就不會(huì)提示找不到文件這樣的錯(cuò)誤。

LD_LIBRARY_PATH環(huán)境變量：保存著庫(kù)文件所在的目錄。

export命令：用來(lái)導(dǎo)出上面這些環(huán)境變量，相當(dāng)于聲明一些“全局變量” 。

mount命令：用來(lái)掛載所有的文件系統(tǒng)，這些文件系統(tǒng)由文件/etc/fstab來(lái)指定，所以后續(xù)還要?jiǎng)?chuàng)建/etc/fstab文件。

mkdir命令：創(chuàng)建目錄/dev/pts，然后將devpts掛載到/dev/pts目錄中。

最后兩行：使用mdev來(lái)管理熱插拔設(shè)備，通過(guò)這兩行，Linux內(nèi)核就可以在/dev目錄下自動(dòng)創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點(diǎn)。

創(chuàng)建好/etc/init.d/rcS后還定要給其可執(zhí)行權(quán)限（chmod 777）。

1.2 創(chuàng)建/etc/fstab文件

上面說(shuō)道，rcS在掛載所用的文件系統(tǒng)時(shí)，這些文件系統(tǒng)由文件/etc/fstab 來(lái)指定，所以還要?jiǎng)?chuàng)建/etc/fstab文件。

在rootfs中創(chuàng)建 /etc/fstab文件， fstab在Linux開(kāi)機(jī)以后自動(dòng)配置哪些需要自動(dòng)掛載的分區(qū)，格式如下：

：要掛載的特殊設(shè)備，也可以是塊設(shè)備，比如/dev/sda等

：掛載點(diǎn)

：文件系統(tǒng)類(lèi)型，如ext2、ext3、proc、romfs、tmpfs等

：掛載選項(xiàng)，一般使用默認(rèn)的defaults(包含了 rw、suid、dev、exec、auto、nouser和async）

：為1表示允許備份，為0不備份，一般不備份

：磁盤(pán)檢查設(shè)置，為0表示不檢查。根目錄‘/’設(shè)置為 1，其他的分區(qū)從2開(kāi)始。一般不在fstab中掛載根目錄，一般設(shè)置為0

按照上述格式，在fstab文件中輸入如下內(nèi)容（第1行是注釋?zhuān)?/p>

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

fstab文件創(chuàng)建完成以后，啟動(dòng)開(kāi)發(fā)板，可以看出，啟動(dòng)成功，且沒(méi)有提示rcS：

注：以上兩個(gè)文件，可以直接在ubuntu的nfs文件中添加，也可以先通過(guò)板子的串口連接到nfs后，在串口窗口操作。我是在ubuntu中操作，然后再連接板子啟動(dòng)。

1.3 創(chuàng)建/etc/inittab文件

系統(tǒng)啟動(dòng)已經(jīng)沒(méi)有錯(cuò)誤提示了，但我們要仍要?jiǎng)?chuàng)建另一個(gè)文件/etc/inittab ，這個(gè)文件用于busyboxd的初始化，init 程序會(huì)讀取/etc/inittab這個(gè)文件。

inittab由若干條指令組成，每條指令的結(jié)構(gòu)都是以“:”分隔的4個(gè)段組成，格式如下：

:::

：每個(gè)指令的標(biāo)識(shí)符，不能重復(fù)。但是對(duì)于busybox的init 來(lái)說(shuō)，有著特殊意義。對(duì)于busybox而言用來(lái)指定啟動(dòng)進(jìn)程的控制 tty，一般我們將串口或者 LCD 屏幕設(shè)置為控 制 tty。

：對(duì)busybox來(lái)說(shuō)此項(xiàng)完全沒(méi)用，所以空著。

：動(dòng)作，用于指定可能用到的動(dòng)作。

：具體的動(dòng)作，比如程序、腳本或命令等。

參考busyboxd的examples/inittab文件，來(lái)創(chuàng)建一個(gè)/etc/inittab，輸入如下內(nèi)容：

#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 

第 2 行：系統(tǒng)啟動(dòng)以后運(yùn)行 /etc/init.d/rcS這個(gè)腳本文件。

第 3 行：將console作為控制臺(tái)終端，也就是ttymxc0。

第 4 行：重啟將運(yùn)行 /sbin/init。

第 5 行：按下ctrl+alt+del組合鍵的將運(yùn)行 /sbin/reboot（注：windows系統(tǒng)的串口軟件連接開(kāi)發(fā)板，這個(gè)命令無(wú)效，因?yàn)樵摻M合鍵會(huì)被windows系統(tǒng)攔截而執(zhí)行windows系統(tǒng)的ctrl+alt+del組合鍵命令）。

第 6 行：關(guān)機(jī)的時(shí)候執(zhí)行 /bin/umount，也就是卸載各個(gè)文件系統(tǒng)。

第 7 行：關(guān)機(jī)的時(shí)候執(zhí)行 /sbin/swapoff，也就是關(guān)閉交換分區(qū)。

注：我在ubuntu上編輯測(cè)文件時(shí)，console行出現(xiàn)了紅色背景塊，但似乎也沒(méi)什么影響

/etc/inittab文件創(chuàng)建好以后就可以重啟開(kāi)發(fā)板即可， 至此，根文件系統(tǒng)要?jiǎng)?chuàng)建的文件就已經(jīng)全部完成了。

總結(jié)一下剛才創(chuàng)建的目錄和文件，如下圖

2 根文件系統(tǒng)其他功能測(cè)試

根文件系統(tǒng)已經(jīng)完善了，接下來(lái)就來(lái)繼續(xù)測(cè)試根文件系統(tǒng)是否好用。

2.1 軟件運(yùn)行測(cè)試

先來(lái)編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的c語(yǔ)言程序運(yùn)行一下，驗(yàn)證庫(kù)文件是否能用。

先在ubuntu的rootfs中（可以先創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的test文件夾用來(lái)測(cè)試）創(chuàng)建一個(gè)hello.c：

#include 

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

然后使用交叉編譯鏈來(lái)編譯程序：

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

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

hello是個(gè)32位的LSB可執(zhí)行文件，ARM架構(gòu)的，并且是動(dòng)態(tài)鏈接的。

在ubunt中編譯完后，重啟開(kāi)發(fā)板，在開(kāi)發(fā)板的串口中（串口軟件），運(yùn)行hello文件：

程序每隔2秒打印一次，運(yùn)行正常，說(shuō)明我根文件系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)庫(kù)沒(méi)有問(wèn)題。按下“ctrl+c”組合鍵即可中止該程序。

該程序運(yùn)行起來(lái)，會(huì)占用交互窗口，可以讓hello進(jìn)入后臺(tái)運(yùn)行，方法是在運(yùn)行軟件的時(shí)候加上“&”，即：./hello &。

注意：程序在后臺(tái)運(yùn)行時(shí)，交互串口仍是有打印的，只是這時(shí)我們可以敲回車(chē)鍵來(lái)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(huì)打斷我們的輸入，但可以不理會(huì)打斷，繼續(xù)輸入命令仍是可以執(zhí)行命令的。

在后臺(tái)運(yùn)行的程序，可以使用ps命令來(lái)查看各個(gè)進(jìn)程的id，然后使用kill -9 pid(進(jìn)程 ID)命令來(lái)關(guān)閉掉當(dāng)前運(yùn)行的程序。

如下圖，輸入ps命令，可以看到hello程序的進(jìn)程為101，此時(shí)先敲回車(chē)鍵，彈出井號(hào)提示符，然后輸入kill -9 101，再回車(chē)，就可以看到hello進(jìn)程被殺掉了。

2.2 開(kāi)機(jī)自啟動(dòng)測(cè)試

玩過(guò)單片機(jī)的都知道，單片機(jī)的程序燒錄進(jìn)去后，上電就自動(dòng)開(kāi)始運(yùn)行了。那linux系統(tǒng)，寫(xiě)了一個(gè)程序，可以像單片機(jī)那樣開(kāi)機(jī)就運(yùn)行嗎，當(dāng)然是可以的！

實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)自啟動(dòng)的原理也很簡(jiǎn)單，linux在啟動(dòng)時(shí)，有一個(gè)默認(rèn)的開(kāi)機(jī)啟動(dòng)腳本（/etc/init.d/rcS這個(gè)shell文件），因此修改這個(gè)腳本，添加自啟動(dòng)相關(guān)內(nèi)容即可：

自啟動(dòng)代碼添加完成以后，重啟開(kāi)發(fā)板，可以看到hello這個(gè)軟件已經(jīng)開(kāi)機(jī)時(shí)自動(dòng)運(yùn)行了：

2.3 外網(wǎng)連接測(cè)試

這里的外網(wǎng)是相對(duì)于局域網(wǎng)這個(gè)內(nèi)外而言的，即測(cè)試板子是否能訪問(wèn)百度、QQ這樣的網(wǎng)站，先使用ping指令來(lái)測(cè)試一下：

/ # ping qq.com
ping: bad address 'qq.com'
/ # 

在網(wǎng)絡(luò)連接正常的情況下，無(wú)法ping通這些網(wǎng)址，是因?yàn)槿鄙?strong>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192.168.5.1。

也可以設(shè)置為運(yùn)營(yíng)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 192.168.5.1

修改保存退出，再次ping一下QQ網(wǎng)站，可以看出ping QQ成功了！

3 結(jié)語(yǔ)

至此！根文件系統(tǒng)的完善工作也完成了。

再來(lái)看一下本篇對(duì)文件都有哪些修改：

linux移植三巨頭：uboot、kernel、rootfs已移植完畢，接下來(lái)可以將這三部分整體打包一下，方便系統(tǒng)的通用燒寫(xiě)，下篇見(jiàn)~

審核編輯：湯梓紅