嵌入式开发板学习从零建立Linux最小系统

歌之王子殿下 发布于 2016/07/12 15:58
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本文转自迅为讨论群:http://www.topeetboard.com


iTOP-4412开发板不仅可以运行Android,还可以运行简单的Linux最小文件系统。
最小Linux 系统“麻雀虽小,五脏俱全”,它不带图形界面的Linux 系统,剔除干扰因素便于理解,用来学习Linux系统编程非常合适。
另外,Linux最小系统占用的内存空间很小,也经常用于不带图形界面的项目。
1.最小Linux系统简介
制作文件系统需要使用到Busybox工具。
BusyBox是一个集成了一百多个最常用Linux命令和工具的软件。BusyBox 包含了一些简单的工具,例如ls、cat和echo等等,还包含了一些更大、更复杂的工具,例grep、find、mount以及telnet。有些人将 BusyBox 称为 Linux 工具里的瑞士军刀。简单的说BusyBox就好像是个大工具箱,它集成压缩了 Linux 的许多工具和命令,也包含了Linux系统的自带的shell。
Busybox的下载网址是http://www.busybox.net/,这是一个开源的程序,并且一直在更新中,这里使用的版本是busybox-1.21.1.tar.bz2。
2.配置最小系统
在虚拟机的Ubuntu的目录“/home”下新建目录“mkdir minilinux”,这个目录可以根据个人习惯建立,并不是强制要求。
拷贝busybox-1.21.1.tar.bz2(这个软件在对应的实验视频目录文件下)到虚拟机的Ubuntu系统上的目录“/home/minilinux”下,然后在目录“/home/minilinux”下,执行解压命令“tar -xvf busybox-1.21.1.tar.bz2”解压,进入解压出的busybox-1.22.1目录中。
Busybox的编译配置和Linux内核编译配置使用的命令是一样的,下面配置Busybox,如下图所示,使用命令“make menuconfig”,会出现Busybox的配置界面,如下图所示。








选中Busybox Settings,进入到Busybox Settings界面。
接着进入Build Optiions-> Cross Compiler prefix配置界面,它是指定用什么编译器来编译,输入使用的交叉编译工具“arm-none-linux-gnueabi-”。
然后回到Busybox Settings设置界面,进入Installation Options配置界面,选中BusyBox installation prefix,然后进入BusyBox installation prefix配置界面(这个界面是设置编译完Busybox,把最终生成的二进制文件安装到哪个目录下面)。
删除里面默认的./_install,然后输入“../system”(最终生成的二进制文件会安装到当前目录的上一级目录下的system目录里面)。
退出menuconfig配置界面,保存配置。
3.编译和安装
Busybox的配置已经完成了,接下来编译Busybox,在Ubuntu的终端输入make命令开始编译Busybox。
编译完成之后,需要把编译生成的二进制文件安装到刚才指定的../system目录里面,使用命令“make install”安装二进制文件到“../system”目录。打开“../system”目录,可以看到安装的文件,如下图所示。


4.完善最小系统
本节介绍如何添加最小系统需要的网络文件、用户文件、库等。
在system目录下,使用命令“mkdir dev etc lib mnt proc sys tmp var”创建文件夹。
进入到刚才创建的etc文件夹,在etc目录下建立eth0-setting文件,并在eth0-setting文件里输入下面的内容,保存之后修改权限位755。
IP=192.168.1.230
Mask=255.255.255.0
Gateway=192.168.1.1
DNS=192.168.1.1
MAC=08:90:90:90:90:90
在etc目录下建立init.d文件夹,进入到init.d文件夹,在init.d文件夹下建立ifconfig-eth0文件,然后在ifconfig-eth0文件输入下面的内容。保存并退出,修改 ifconfig-eth0文件的权限位755。
#!/bin/sh


echo -n Try to bring eth0 interface up......>/dev/ttySAC2


if [ -f /etc/eth0-setting ] ; then
        source /etc/eth0-setting


        if grep -q "^/dev/root / nfs " /etc/mtab ; then
                echo -n NFS root ... > /dev/ttySAC2
        else
                ifconfig eth0 down
                ifconfig eth0 hw ether $MAC
                ifconfig eth0 $IP netmask $Mask up
                route add default gw $Gateway
        fi


        echo nameserver $DNS > /etc/resolv.conf
else


        if grep -q "^/dev/root / nfs " /etc/mtab ; then
                echo -n NFS root ... > /dev/ttySAC2
        else
        /sbin/ifconfig eth0 192.168.253.12 netmask 255.255.255.0 up
        fi
fi


echo Done > /dev/ttySAC2
然后在init.d文件夹下建立rcS文件,在rcS文件输入下面的内容,保存并退出rcS,修改rcS的权限为755。
#! /bin/sh
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/usr/local/bin:
runlevel=S
prevlevel=N
umask 022
export PATH runlevel prevlevel


#
#       Trap CTRL-C &c only in this shell so we can interrupt subprocesses.
#
trap ":" INT QUIT TSTP
/bin/hostname iTOP-4412


#/bin/mount -n -t proc none /proc
#/bin/mount -n -t sysfs none /sys
#/bin/mount -n -t usbfs none /proc/bus/usb
#/bin/mount -t ramfs none /dev
[ -e /proc/1 ]    || /bin/mount -n -t proc  none /proc
[ -e /sys/class ] || /bin/mount -n -t sysfs none /sys
[ -e /dev/tty ]   || /bin/mount    -t ramfs none /dev


echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
/sbin/mdev -s
#/bin/hotplug
# mounting file system specified in /etc/fstab
mkdir -p /dev/pts
mkdir -p /dev/shm
/bin/mount -n -t devpts none /dev/pts -o mode=0622
/bin/mount -n -t tmpfs tmpfs /dev/shm
#/bin/mount -n -t ramfs none /tmp
#/bin/mount -n -t ramfs none /var
mkdir -p /var/empty
mkdir -p /var/log
mkdir -p /var/log/boa
mkdir -p /var/lock
mkdir -p /var/run
mkdir -p /var/tmp


ln -sf /dev/ttyS2 /dev/tty2
ln -sf /dev/ttyS2 /dev/tty3
ln -sf /dev/ttyS2 /dev/tty4


syslogd
/etc/rc.d/init.d/netd start
echo "                        " > /dev/tty1
echo "Starting networking..." > /dev/tty1
#sleep 1
#/etc/rc.d/init.d/httpd start
#echo "                        " > /dev/tty1
#echo "Starting web server..." > /dev/tty1
#sleep 1
#/etc/rc.d/init.d/leds start
#echo "                        " > /dev/tty1
#echo "Starting leds service..." > /dev/tty1
#echo "                        "
#sleep 1


#echo "*************************************" > /dev/ttySAC2
#echo "     http://www.topeet.com.cn        " > /dev/ttySAC2
#echo "*************************************" > /dev/ttySAC2
#echo "*************************************" 
#echo "     http://www.topeet.com.cn        " 
#echo "*************************************" 




mkdir /mnt/disk


sleep 1
/sbin/ifconfig lo 127.0.0.1
/etc/init.d/ifconfig-eth0
返回到init.d的上一级目录etc,接下来在etc目录下建立文件passwd,如下图所示,保存并退出,修改passwd的权限为755。
root::0:0:root:/:/bin/sh
bin:*:1:1:bin:/bin:
daemon:*:2:2:daemon:/sbin:
nobody:*:99:99:Nobody:/:
然后在etc目录建立profile文件,在profile输入下面的内容,保存并退出,修改profile的权限为755。
# Ash profile 
# vim: syntax=sh


# No core files by default
ulimit -S -c 0 > /dev/null 2>&1


USER="`id -un`"
LOGNAME=$USER
PS1='[$USER@$HOSTNAME]# '
PATH=$PATH


HOSTNAME=`/bin/hostname`


export USER LOGNAME PS1 PATH
接下来在etc目录建立文件夹rc.d,进入到刚才建立的rc.d文件夹。在rc.d目录下建立init.d文件夹,进入到建立的init.d文件夹。接着在init.d文件夹,建立netd文件,在netd文件里面输入下面的内容。保存并退出netd,修改netd的权限为755。
#!/bin/sh


base=inetd


# See how we were called.
case "$1" in
  start)
                /usr/sbin/$base
        ;;
  stop)
        pid=`/bin/pidof $base`
        if [ -n "$pid" ]; then
                kill -9 $pid
        fi
        ;;
esac


exit 0
进入system/lib目录。因为使用的交叉编译环境和编译内核的相同,所以编译器是/usr/local/arm/arm-2009q3,Busybox编译生成的二进制文件十一动态链接库的形式运行,所以需要拷贝编译器里面的库文件到lib目录,使用命令
“cp /usr/local/arm/arm-2009q3/arm-none-linux-gnueabi/libc/lib/* ./”拷贝。
库文件拷贝完成后,返回到system/var目录,在var目录下建立lib,lock,log,run,tmp五个目录。至此,文件系统所需要的文件都已经创建好了。
5.安装打包软件和编译
打包工具make_ext4fs可以文件系统制作成二进制文件,先来安装一下make_ext4fs工具。
拷贝压缩包“linux_tools.tgz”到Ubuntu 系统的“/”目录下然后解压,注意目录是“/”,如果前面在编译QtE的时候已经解压过了,这里可以跳过去。安装好打包编译工具“make_ext4fs”之后。
使用命令进入目录“/home/minilinux/”,使用命令
“make_ext4fs -s -l 314572800 -a root -L linux system.img system”生成system.img文件系统镜像,如下图所示。


现在已经完成了Linux文件系统的制作。
6.最小Linux系统的烧写
最后需要把制作好的system.img烧写到iTOP-4412开发板上,烧写的方式和Android文件系统的烧写一样。
Uboot文件不用烧写,是通用的,内核zImage和ramdisk-uboot.img文件使用QtE的即可。


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