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1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,嵌入式開發(fā)教程之自己定制軟盤上的,Linux,系統(tǒng)方案,引言,一,.,前言,二,.Linux,啟動過程,三,.,定制,Grub,引導程序,四,.,定制,Linux,內核,五,.,制定,initrd,六,.,定制根文件系統(tǒng),七,.,其他方法,八,.,前景,嵌入式,Lin

2、ux,是由一個幾百,KB,的,Linux,內核和一個根據(jù)需要制定的文件系統(tǒng)所構成了,由于,Linux,是開放源代碼的操作系統(tǒng)，所以在嵌入式領域有著非常廣闊的前景，并已經廣泛應用在許多手機、,PDA,、,MP3,播放器等許多電子產品中。,本文將介紹一種兩張軟盤上的,Linux,系統(tǒng)，它可以當作系統(tǒng)應急修復盤、路由器或防火墻等許多地方，通過對它的研究，也可以加深對嵌入式系統(tǒng)的理解。,引言,嵌入式,Linux,是由一個幾百,KB,的,Linux,內核和一個根據(jù)需要制定的文件系統(tǒng)所構成了,由于,Linux,是開放源代碼的操作系統(tǒng)，所以在嵌入式領域有著非常廣闊的前景，并已經廣泛應用在許多手機、,PDA,

3、、,MP3,播放器等許多電子產品中。本文將介紹一種兩張軟盤上的,Linux,系統(tǒng)，它可以當作系統(tǒng)應急修復盤、路由器或防火墻等許多地方，通過對它的研究，也可以加深對嵌入式系統(tǒng)的理解。,一,.,前言,所有的,PC,機在加電之后，,BIOS,會尋找到啟動盤第一個扇區(qū)，并將其復制到,RAM,中來執(zhí)行它，對于兩種不同的啟動方式，這個扇區(qū)通常含有兩種不同的代碼：引導程序,(,比如,Lilo,或,Grub,等,),的代碼，引導程序會幫助定位內核的位置。內核的代碼，這通常是從軟盤啟動時使用的引導的方式。對于前者，通常需要內核支持,initrd,。如果是后者，使用的,Boot Loader,就是,arch/i3

4、86/boot/bootsect.S,。當內核被編譯的時候，這段執(zhí)行代碼就被鏈接到內核,image,的最開始的地方。這樣很容易就能只要把內核復制到起始位置為第一個扇區(qū)的軟盤上就能得到可自啟動的軟盤。內核會初始化設備驅動和內部的數(shù)據(jù)結構，之后它會到一個特定的位置,Ramdisk Word,來獲得根文件系統(tǒng)的位置。內核必須知道去那里尋找這個根文件系統(tǒng)，否則它將停機。,二,.,嵌入式開發(fā)教程,：,Linux,啟動過程,在使用軟盤啟動的方式時，內核可以把一個壓縮的文件系統(tǒng)釋放到,RAM,中，稱之為,Ramdisk,，這是一個內存區(qū)域，但內核會把它當作磁盤一樣使用。,本文中介紹的例子使用,Grub,做為

5、引導程序，并使用,initrd,來輔助,Linux,的啟動。兩張軟盤分別命名為,bootldr,盤和,rootfs,盤，在,bootldr,盤中內容為,grub,、內核、,initrd,，,rootfs,盤中是壓縮過的根文件系統(tǒng)。系統(tǒng)啟動時,bootldr,盤的,Grub,定位并執(zhí)行內核，然后內核解開,initrd,，并執(zhí)行,linuxrc,文件，這個文件負責提示用戶更換,rootfs,盤并將其中內容解壓至內存中，然后執(zhí)行剛剛解壓的,init,繼續(xù)啟動過程。,嵌入式開發(fā)教程,插入一張軟盤，然后將其格式化，然后加載到,/mnt/floppy,#mke2fs/dev/fd0,#mount-t ex

6、t2/dev/fd0/mnt/floppy-o loop,在其中創(chuàng)建,/boot/grub,目錄,#mkdir-p/mnt/floppy/boot/grub,將系統(tǒng)中,/boot/grub,下的,device.map,stage1,stage2,復制到,/mnt/floppy/boot/grub,中，然后在,/mnt/floppy/boot/grub,目錄下創(chuàng)建,grub.conf,文件：,default=0,timeout=10,title Floppy Linux,kernel(fd0)/bzImage root=/dev/ram0,initrd(fd0)/initrd.gz,三,.,嵌入

7、式開發(fā)教程,：,定制,Grub,引導程序,然后創(chuàng)建一個鏈接,#ln-s grub.conf menu.lst,執(zhí)行,/sbin/grub-batch-device-map=/dev/null /dev/null,echo ,將第二章軟盤上的內容解壓到,sysroot,目錄,(,內存,),中。,echo Loading root-archive from floppy.,dd if=/dev/fd0 bs=1k|bzip2-d|cpio-idv,嵌入式開發(fā)教程,下面將,initrd,中的文件,copy,到,sysroot/bin,目錄下，這樣可以把根文件系統(tǒng)中一部分內容放到,initrd(,第一

8、張軟盤,),中，因為軟盤容量有限，當?shù)谝粡堒洷P空間有剩余，而第二章軟盤空間緊張的時候這會非常有用。,echo Copying:,for file in bzip2 chroot cp cpio echo readkey;do,echo-en ;echo-n$file,cp/bin/$file./bin/$file,done,下面將,/,目錄設定為當前目錄，即,sysroot,，并執(zhí)行剛剛從,rootfs,盤中解壓出來的,init,。,嵌入式開發(fā)教程,echo ,echo Pivoting/.,pivot_root.mnt/initrd,echo Starting init process.,e

9、xec chroot./sbin/init/dev/console 2&1,echo-enSomething went wrong.,/bin/sh|/mnt/initrd/bin/sh,當,initrd,所有必須的文件都放到,bootldr/initrd/local,目錄下之后，就可以執(zhí)行,bootldr/initrd/mkinitrd.sh,來創(chuàng)建,initrd,鏡像文件。,mkinitrd.sh,的內容為：,#!/bin/sh,mount-t ext2/dev/fd0/mnt/floppy,rm-f/mnt/floppy/initrd.gz,rm-f initrd.gz,取,4M,大小的

10、內存塊格式化為,ext2,格式，并將其,mount,到,bootldr/initrd/ramdisk,上。,dd if=/dev/zero of=/dev/ram9 bs=1k count=4096,mke2fs/dev/ram9,mount-t ext2/dev/ram9 ramdisk/,把,local,中的文件復制到,ramdisk,目錄中，也就是那塊內存中。,cp-R local/*ramdisk/,umount ramdisk,將內存中的內容壓縮為,initrd.gz,，并復制到,bootldr,盤中,dd if=/dev/ram9 bs=1k|gzip-v9 initrd.gz,c

11、p initrd.gz/mnt/floppy/,umount/mnt/floppy,這樣，,bootldr,盤就完成了。,一個根文件系統(tǒng)需要包含支持,Linux,系統(tǒng)運行的所有文件。通常包括：,基本的文件系統(tǒng)結構,基本的目錄：,/dev,/proc,/bin,/sbin,/etc,/usr,/tmp,等。,基本的工具：,sh,ls,cp,cd,mv,等。,基本的配置文件：,rc,inittab,fstab,等。,設備：,/dev/hd*,/dev/tty*,/dev/fd0,/dev/ram*,/dev/console,等,.,基本的運行庫。,Busybox,和,Tinylogin,是在嵌入式

12、系統(tǒng)上常用的工具包，它們包含了上面提到的常用的工具和目錄結構等，而且經過重新改寫后所生成的代碼比普通的,Linux,系統(tǒng)上的工具要小的多。,六,.,定制根文件系統(tǒng),編輯,Busybox,的,Config.h,文件，選擇自己需要的工具。修改,Busybox,和,Tinylogin,的,Makefile,文件，制定它們使用靜態(tài)鏈接方式,(DOSTATIC=true),，這樣就不需要在生成的系統(tǒng)中添加運行庫了。將編譯好的,Busybox,和,Tinylogin,文件放到,rootfs/local,中。,在,rootfs/local,中在自己創(chuàng)建下面幾個目錄：,dev/,tmp/,etc/,proc/

13、,可以將系統(tǒng)中,/dev,下的設備復制到這個目錄下，只需要復制必要的就可以了，例如：,#cp-dpR/dev/tty0-9/mnt/rootfs/dev,#cp-dpR/dev/ram*/mnt/rootfs/dev,但是要注意一定要包含必要的接各設備,/dev/console,/dev/kmem,/dev/mem,/dev/tty,/dev/ram0,/dev/null,等。,etc/,目錄下包含了目標系統(tǒng)運行所必須的配置文件，它包括的內容依賴與目標系統(tǒng)所要運行的程序。最低限度，它包括下面幾個文件：,inittab,、,rc,、,fstab,、,passwd,、,group,、,shadow

14、,、,termcap,等。做為,init,進程的參數(shù)，,inittab,可以非常簡單，僅需要包括下面幾行即可：,:sysinit:/etc/rc,:askfirst:/bin/login,tty2:askfirst:/bin/login,tty3:askfirst:/bin/login,tty4:askfirst:/bin/login,:ctrlaltdel:/sbin/reboot,:restart:/sbin/init,:shutdown:/bin/umount-a-r,:shutdown:/sbin/swapoff-a,其中,sysinit,指明系統(tǒng)初始化腳本,rc,。,rc,所包含內容

15、也可以非常少：,#!/bin/sh,/bin/mount-av,/bin/umount/mnt/initrd,/bin/hostname papaya,fstab,的內容為：,none/proc proc defaults 0 0,none/tmp tmpfs defaults 0 0,其他的配置文件可以從原來的系統(tǒng)中獲得，然后修剪掉不必要的內容即可。,現(xiàn)在在,/mnt/rootfs,中已經包含了運行一個最低限度,Linux,系統(tǒng)所必須的所有文件和工具，,下面需要將它們壓縮成一個文件系統(tǒng)了。插入,rootfs,軟盤并執(zhí)行,bootldr/rootfs/mkrootfs.sh,#!/bin/sh

16、,rm-f rootfs.cpio.bz2,dd if=/dev/zero of=/dev/ram0 bs=1k count=4096,mke2fs/dev/ram0,mount-t ext2/dev/ram0 ramdisk/,cp-R local/*ramdisk/,cd ramdisk/,find.-depth-print|cpio-o ./rootfs.cpio,cd.,bzip2 rootfs.cpio,umount ramdisk,dd if=rootfs.cpio.bz2 of=/dev/fd0 bs=1k,OK,，,rootfs,盤也完成了，可以重啟機器驗證了。,將內核與文件系統(tǒng)進行整合，如果不用,Grub,引導還有兩種選擇，不過根文件系統(tǒng)就不能象上面那樣打包再壓縮，也不再使用,initrd,。把所有根文件系統(tǒng)文件放到一個目錄中,(,比如上面的,rootfs/local),，然后執(zhí)行,dd if=/dev/zero of=/dev/ram0 bs=1k count=4096,mke2fs/dev/ram0,mount-t ext2/dev/ram0 ramdisk/,c