Linux系统移植（四）--- 使用busybox制作根文件系统（rootfs）

# Linux系统移植（四）--- 使用busybox制作根文件系统（rootfs）

以Orange Pi Zero3为例，使用busybox制作根文件系统。

# 下载源码

官方网站： https://www.busybox.net/

wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.36.1.tar.bz2
tar -jxvf busybox-1.36.1.tar.bz2
cd busybox-1.36.1

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# 配置

make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-livingteam-linux-gnu- menuconfig

Busybox Settings--->
    Build Options--->
        [*]Build BusyBox as a static binary(no shared libs)
 
        
Busybox Library Tuning--->
    [*]vi-style line editing commands
    [*]Fancy shell prompts
    
    
Linux Module Utilities--->
    [ ]Simplified modutils
    [*]insmod
    [*]rmmod
    [*]lsmod
    [*]modprobe
    [*]depmod
 
    
Linux System Utilities--->[*]mdev
    [*]Support /etc/mdev.conf
    [*]Support subdirs/symlinks
    [*]Support regular expressions substitutions when renaming dev
    [*]Support command execution at device addition/removal
    [*]Support loading of firmwares
 
Coreutils  --->
    [ ] sync

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# 构建目录

mkdir /path/to/rootfs/
cd /path/to/rootfs/
mkdir dev etc lib usr var proc tmp home root mnt bin sbin opt sys media

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# 编译&安装

make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-livingteam-linux-gnu- -j8 && make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-livingteam-linux-gnu- install -j8

编译生成的文件安装在_install下面：

$ ls _install/
bin  linuxrc  sbin  usr

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linuxrc作为根文件系统的入口文件。

将生成的文件复制到rootfs:

cp _install/* /path/to/rootfs/ -arf

# rootfs基础配置

# 1. /etc/inittab

inittab文件内容：

#first:run the system script file
::sysinit:/etc/init.d/rcS
::askfirst:-/bin/sh
::ctrlaltdel:-/sbin/reboot
#umount all filesystem
::shutdown:/bin/umount -a -r
#restart init process
::restart:/sbin/init

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inittab是etc下的配置文件,linuxrc运行时调用并且按格式解析文件。格式为：

id:runlevels:action:process

：分隔符
unlevels是程序运行级别(15)
process为可执行程序(shell)
action是process的执行条件

action含义解释：

配置项	描述
sysinit	在系统启动阶段执行后续的进程。在给定例子中，执行 `rcS` 脚本。
respawn	当后续的进程结束时，该进程将被重新启动。
askfirst	类似于 `respawn`，但在运行进程之前，它会打印提示信息，等待用户按下 Enter 键来启动该进程。通常用于启动终端设备。
wait	init 进程会等待该进程执行完毕，然后才继续执行下一项。
once	进程只会执行一次。在给定的例子中，执行 `telnetd` 守护进程，使用 `-l` 参数表示连接时使用 `login` 登录。同时执行 `login` 程序。
restart	当重新启动 init 进程时执行该进程。
ctrlaltdel	当按下 Ctrl+Alt+Del 三个键时，init 进程收到 `SIGINT` 信号，然后运行相应的进程。
shutdown	在系统关机时执行相应的进程。在给定的例子中，卸载所有已挂载的设备。

# 2. /etc/init.d/rcS

#!/bin/sh
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
runlevel=S
prevlevel=N
umask 022
export PATH runlevel prevlevel
mount -a
/bin/hostname -F /etc/sysconfig/hostname

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给rcS添加可执行权限

chmod +x rcS

# 3. /etc/fastab

# /etc/fstab: static file system information.
#
# Use 'vol_id --uuid' to print the universally unique identifier for a
# device; this may be used with UUID= as a more robust way to name devices
# that works even if disks are added and removed. See fstab(5).
#
#     <file system>     <mount point>     <type>     <options>     <dump>     <pass>
    proc             /proc             proc     defaults     0         0
    sysfs             /sys             sysfs     defaults     0         0
    tmpfs             /var             tmpfs     defaults     0         0
    tmpfs             /tmp             tmpfs     defaults     0         0
    tmpfs             /dev             tmpfs     defaults     0         0

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# 4. /etc/sysconfig/hostname

设置主机名称：

livingteam

# 5. /etc/profile

修改提示符号，导出环境变量，profile文件内容：

# Ash profile
# vim: syntax=sh

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

USER="`id -un`"
LOGNAME=$USER
PS1='[\u@\h \W]\# '
PATH=$PATH
LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/lib:/usr/lib
HOSTNAME=`/bin/hostname`

export USER LOGNAME PS1 PATH LD_LIBRARY_PATH

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# 6. 用户登录（可选）

在inittab执行/bin/sh会直接进入shell界面，故添加/bin/login或/sbin/gettty来实现登录功能。

/etc/inittab

注释掉第3行，添加console::sysinit:/bin/login
```
#::askfirst:-/bin/sh
console::sysinit:/bin/login
```
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/etc/passwd
```
root:x:0:0:root:/root:/bin/sh
```
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/etc/shadow
```
root:$6$xHD0aja9$Bxg0rl3jJCq7RXnUuCaBNZGXC5aZrKWUHCiE0Lgp3vh6.S.4gsMhfPLVSwOwIDVZDNVhjksB0VdcvI7MDTKaz0:19612:0:99999:7:::
```
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密码是123456，删除$6$xHD0aja9$Bxg0rl3jJCq7RXnUuCaBNZGXC5aZrKWUHCiE0Lgp3vh6.S.4gsMhfPLVSwOwIDVZDNVhjksB0VdcvI7MDTKaz0则默认无密码。

# 7. 添加库文件（可选）

未添加库文件可执静态链接行程序，添加库文件可执行动态链接程序。

使用交叉编译工具生成目录中的库文件，参考Linux系统移植（一）--- 交叉编译工具链的配置 | 长生栈 (livingteam.cn) (opens new window)

mkdir rootfs/lib
cp aarch64-livingteam-linux-gnu/aarch64-livingteam-linux-gnu/sysroot/lib/*so* lib/ -rdf

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库文件添加测试

rootfs/root/c/hello.c

#include <stdio.h>

int main()
{
        printf("hello world\n");
        return 0;
}

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使用交叉编译工具编译：

aarch64-livingteam-linux-gcc hello.c -o hello_dynamic
aarch64-livingteam-linux-gcc hello.c -o hello_satic -static
cp ./* rootfs/root

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至此，基于busybox制作rootfs完成。

# 参考文章

[busybox] busybox生成一个最精简rootfs(上)_busybox如何精简-CSDN博客 (opens new window)

利用busybox构造linux rootfs - 知乎 (zhihu.com) (opens new window)

根文件系统(二):busybox-CSDN博客 (opens new window)

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