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BusyBox_Rootfs.md

File metadata and controls

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背景知识

  • BusyBox

    • BusyBox 是一个集成了三百多个最常用Linux命令和工具的软件。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。
    • linuxrc的运行原理，在busybox的源码下/init/init.c有如下内容：
      • 表明linuxrc的作用和init一样，也就是执行linuxrc就是执行/sbin/init。busybox使用软链接将一个进程链接成多个进程，然后通过main函数args的第一个参数（也就是进程名）来区分具体执行哪一个，我们直接把文件名改为init其实就相当于执行了/sbin/init程序。
    • 根文件系统（基于busybox制作ramdisk根文件系统rootfs）
      • 参考：稀土掘金
      • 根文件系统是一种特殊的文件系统，特殊就在于它必须有特定的目录结构以及特定的文件，如下：
      • 2.png
  • ramdisk
    • 内存盘。从系统内存中，划出一部分当作硬盘使用。可以将应用程序，安装到ramdisk中，然后去执行。
      • ramdisk并非是一个实际的文件系统，而是一种将实际的文件系统转入内存的机制，因此可以作为根文件系统。
      • 实际上，ramdisk，使用的文件系统是ext2。(?)
    • 在linux中，ramdisk有2种：
      • initrd：linux内核2.0开始支持，大小固定
      • initramfs： linux内核2.4开始支持，大小可变

  • cpio

    • cpio是UNIX操作系统的一个文件备份程序及文件格式。
    • cpio用于创建、解压归档文件，也可以对归档文件执行拷入拷出的动作，即向归档文件中追加文件，或从归档文件中提取文件。它也支持tar格式的归档文件

BusyBox安装使用

1.下载安装

下载地址：https://busybox.net/downloads/

wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.33.1.tar.bz2

2. 设置CPU架构

# 设置CPU架构
$ export ARCH=x86_64

# 设置交叉编译工具链前缀
$ export CROSS_COMPILE=x86_64-linux-gnu-

# 或者，
make CROSS_COMPILE=x86_64-linux-gnu- ARCH=x86_64 menuconfig

3.设置系统选项

# 生成默认.config
$ make  defconfig

# 设置busybox选项
$ make menuconfig

#修改选项
	···
	Settings  ---> 
    ...
    # 静态编译busybox
    --- Build Options  
    [*] Build static binary (no shared libs) 
    ...
	...

4. 编译安装

$ make -j nproc

安装busybox，默认路径为当期目录的**_install**文件夹

make install

5.制作ramdisk根文件系统rootfs

基于busybox的文件系统启动过程：

/sbin/init => /etc/inittab => /etc/init.d/rdS => /etc/fstab ...

制作过程繁琐，可使用如下脚本：./creat_rootfs.sh

# 这些忘写到脚本里了，算了
cd busybox-1.33.1的父目录
mkdir qemu-image
vim creat_rootfs.sh
sudo ./creat_rootfs.sh

./creat_rootfs.sh的内容如下：

#!/bin/sh
busybox_folder="./busybox-1.33.1"
rootfs="rootfs"
echo $base_path
if [ ! -d $rootfs ]; then #判断文件是否存在
    mkdir $rootfs
fi
cp $busybox_folder/_install/* $rootfs/ -rf
cd $rootfs
if [ ! -d proc ] && [ ! -d sys ] && [ ! -d dev ] && [ ! -d etc/init.d ]; then
    mkdir proc sys dev etc etc/init.d
fi

# 创建根目录所需的必要文件etc/inittab、etc/init.d/rcS、etc/fstab
if [ -f etc/inittab ]; then
    rm etc/inittab
fi
echo "::sysinit:/etc/init.d/rcS" > etc/inittab
echo "::respawn:-/bin/sh" >> etc/inittab
echo "::askfirst:-/bin/sh" >> etc/inittab
echo "::cttlaltdel:/bin/umount -a -r" >> etc/inittab
chmod 755 etc/inittab


if [ -f etc/init.d/rcS ]; then
    rm etc/init.d/rcS
fi
echo "#!/bin/sh" > etc/init.d/rcS
echo "mount -t proc none /proc" >> etc/init.d/rcS
echo "mount -t sysfs none /sys" >> etc/init.d/rcS
echo "/sbin/mdev -s" >> etc/init.d/rcS
chmod +x etc/init.d/rcS

if [ -f etc/fstab ]; then
    rm etc/fstab
fi
echo "#device mount-point type option dump fsck" > etc/fstab
echo "proc  /proc proc  defaults 0 0" >> etc/fstab
echo "temps /tmp  rpoc  defaults 0 0" >> etc/fstab
echo "none  /tmp  ramfs defaults 0 0" >> etc/fstab
echo "sysfs /sys  sysfs defaults 0 0" >> etc/fstab
echo "mdev  /dev  ramfs defaults 0 0" >> etc/fstab

if [ ! -c dev/console ] && [ ! -c dev/null ] && [ ! -c dev/tty1 ]; then
    cd dev
    mknod console c 5 1
    mknod null c 1 3
    mknod tty1 c 4 1
    cd ..
fi

if [ -f ../qemu-image/rootfs.img ]; then
    rm ../qemu-image/rootfs.img
fi
find . | cpio -o --format=newc > ../qemu-image/rootfs.img

此时rootfs/ 目录下保存着busybox生成的根文件系统内容，qemu-image/ 目录下的rootfs.img可被qemu使用。

6.启动QEMU

sudo qemu-system-x86_64 \
    -kernel /home/ubuntu/oscomp/twinkernel/arch/x86_64/boot/bzImage \
    -smp 2 \
    -m 2G  \
    -initrd /home/ubuntu/oscomp/qemu-image/rootfs.img \
    -append "rdinit=/linuxrc console=ttyS0 loglevel=8" \
    -serial stdio \
    -serial telnet:localhost:4321,server,nowait \
    -display none