| 摘要 busybox是構(gòu)建嵌入式Linux文件系統(tǒng)的必備軟件。本文以busybox最新的1.00版本為例,介紹這個軟件的配置和安裝,以及構(gòu)建文件系統(tǒng)所必需的其他一些腳本文件的編寫方法。 關(guān)鍵詞 busybox 嵌入式 Linux 文件系統(tǒng) 啟動腳本 1busybox簡介
熟悉嵌入式Linux的人對busybox一定不會陌生。它被非常形象地稱為嵌入式Linux系統(tǒng)中的“瑞士軍刀”,因為它將許多常用的UNIX命令和工具結(jié)合到了一個單獨的可執(zhí)行程序中。雖然與相應(yīng)的GNU工具比較起來,busybox所提供的功能和參數(shù)略少,但在比較小的系統(tǒng)（例如啟動盤）或者嵌入式系統(tǒng)中,已經(jīng)足夠了。
busybox在設(shè)計上就充分考慮了硬件資源受限的特殊工作環(huán)境。它采用一種很巧妙的辦法減少自己的體積：所有的命令都通過“插件”的方式集中到一個可執(zhí)行文件中,在實際應(yīng)用過程中通過不同的符號鏈接來確定到底要執(zhí)行哪個操作。例如最終生成的可執(zhí)行文件為busybox,當(dāng)為它建立一個符號鏈接ls的時候,就可以通過執(zhí)行這個新命令實現(xiàn)列目錄的功能。采用單一執(zhí)行文件的方式最大限度地共享了程序代碼,甚至連文件頭、內(nèi)存中的程序控制塊等其他操作系統(tǒng)資源都共享了,對于資源比較緊張的系統(tǒng)來說,真是最合適不過了。
在busybox的編譯過程中,可以非常方便地加減它的“插件”,最后的符號鏈接也可以由編譯系統(tǒng)自動生成。下面就來一步步地用busybox從無到有地建立一個全新的Linux文件系統(tǒng)。
2編譯busybox
2004年10月中旬,busybox的1.00穩(wěn)定版終于推出了,完整的源代碼可以從http://www.busybox.net下載,壓縮包大小為1.3 MB左右。將源碼解壓之后,進(jìn)入到busybox1.00目錄中,運行make menuconfig可以打開它的編譯界面。這個界面和Linux內(nèi)核編譯有些接近,如圖1所示。
在這個菜單界面中除了可以對最終編譯到可執(zhí)行文件中的命令進(jìn)行選擇外,還有很多其他設(shè)置也是非常重要的。下面三個目錄是很多人都會感興趣的：Build Options --->
Installation Options --->
Login/Password Management Utilities --->在Build Options里面有是否使用交叉編譯的選項（Do you want to build BusyBox with a Cross Compiler）。如果要對其他平臺進(jìn)行編譯就要選擇它并設(shè)置相應(yīng)的編譯程序前綴。
在Installation Options里面可以設(shè)置安裝的路徑,即設(shè)置為新文件系統(tǒng)的根目錄。當(dāng)然也可以用缺省的 _install目錄,安裝之后再復(fù)制到新文件系統(tǒng)中去。
在設(shè)置Login/Password Management Utilities的時候,為了免去配置glibc的麻煩,最好設(shè)置使用busybox自己的password和shadow文件的功能（Use internal password and group functions rather than system functions）。
busybox提供的命令無疑比較全面,但它的缺省配置還不能構(gòu)成一個功能比較完備的文件系統(tǒng)。必須要添加的命令有Login/Password Management Utilities里面的getty、login和passwd,這些命令從前是由另外一個軟件包tinylogin所提供的。當(dāng)然,如果不需要一個交互的登錄界面,這些命令也可以去掉。通過設(shè)定內(nèi)核參數(shù)init=/bin/sh可以在系統(tǒng)啟圖1busybox的編譯配置界面動后直接得到一個shell。
tlenetd命令是一個遠(yuǎn)程登錄服務(wù)程序,把它編譯進(jìn)busybox中會為將來的調(diào)試提供很多的方便。當(dāng)然也可以通過串口終端的方式管理嵌入式設(shè)備,但網(wǎng)絡(luò)登錄的方式卻更為方便。
設(shè)置完畢后保存、退出,執(zhí)行make; make install命令,busybox將在未來的根文件系統(tǒng)中建立/usr、/bin、/sbin等目錄。從中可以看到,編譯好的busybox可執(zhí)行文件和其他應(yīng)用命令的符號鏈接。典型的busybox文件大小在動態(tài)鏈接的情況下是300 KB左右,靜態(tài)鏈接為800 KB左右,用它實現(xiàn)的文件系統(tǒng)完全可以控制在1 MB以下。但就目前為止,得到的還不是一個完整可用的文件系統(tǒng),必須要在這個基礎(chǔ)上添加一些必要的文件,讓它可以工作。
3完善文件系統(tǒng)
3.1需要增加的文件
參考一個正常的Linux系統(tǒng)就會發(fā)現(xiàn),busybox建立的文件系統(tǒng)還缺少很多文件。下面三行命令建立了常見UNIX系統(tǒng)中包含的一些目錄,雖然它們不全是必需的,但建立它們更符合標(biāo)準(zhǔn)一些。這些命令都是在新文件系統(tǒng)的根目錄中執(zhí)行的,第三條命令的執(zhí)行還必須要有root權(quán)限。mkdir mnt root var tmp proc boot etc lib
mkdir /var/{lock,log,mail,run,spool}
chown 0:0R *如果busybox采用了動態(tài)鏈接的方式編譯,還需要把busybox所需要的動態(tài)庫：libcrypt.so.1、libc.so.6、ldlinux.so.2放到lib目錄中。最好按照標(biāo)準(zhǔn)的方式建立相應(yīng)的文件和鏈接,可以參考下面的列表：-rwxrwxrwx 192519ld-2.3.2.so
lrwxrwxrwx 111ld-linux.so.2 -> ld-2.3.2.so
-rwxrwxrwx 1 1190032libc-2.3.2.so
lrwxrwxrwx 113libc.so.6 -> libc-2.3.2.so
-rwxr-xr-x 118348libcrypt-2.3.2.so
lrwxrwxrwx 117libcrypt.so.1 -> libcrypt-2.3.2.so3.2編寫 etc文件夾下的文件
etc文件夾是許多系統(tǒng)配置文件保存的地方。這些文件非常重要,如果配置錯誤,就可能影響系統(tǒng)的啟動。busybox源代碼example/bootfloopy/etc目錄中的文件算是一個簡單的例子,可以把其中的文件拷貝過來作為基礎(chǔ)。（在example/bootfloopy目錄中的一些腳本和文檔也很值得閱讀）
首先inittab文件是系統(tǒng)啟動后所訪問的第一個腳本文件,后續(xù)啟動的文件都由它指定。這個文件的格式和普通微機(jī)Linux上的inittab是有區(qū)別的,其具體含義可以參考busybox的文檔。下面是一個比較簡單的例子：::sysinit:/etc/init.d/rcS
tty0::respawn:/sbin/getty 38400 tty0
tty2::askfirst:/bin/sh
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount ar
::shutdown:/bin/mount / o remount,ro其中第一行指定了系統(tǒng)的啟動腳本為/etc/init.d/rcS;第二行指定在第一個虛擬終端打開一個登錄會話;第三行指定在第三個虛擬終端打開一個無須登錄驗證的shell;第四行指定了當(dāng)按下ctrl+alt+del組合鍵時的執(zhí)行命令;最后兩行指定了關(guān)機(jī)時執(zhí)行的操作。
fstab文件定義了文件系統(tǒng)的各個“掛接點”,需要與實際的系統(tǒng)相配合。一個簡單的fstab文件如下：proc/procprocdefaults00
/dev/hda1/ext2rw,noauto01
devpts/dev/ptsdevptsdefaults00其中第三行是為UNIX PTYs準(zhǔn)備的,telnetd要用到。
profile文件是終端登錄之后首先運行的腳本,這里可以不去管它。我們比較關(guān)心的是系統(tǒng)在無人登錄的情況下有哪些程序要執(zhí)行。從inittab文件可以看出系統(tǒng)啟動之后要運行/etc/init.d/rcS腳本,需要啟動的程序和需要進(jìn)行的設(shè)置都可以寫在這里面。一個可能的rcS文件如下：#! /bin/sh
echo e 'Starting System'
ifconfig lo 127.0.0.1
ifconfig eth0 192.168.0.100
hostname F /etc/hostname
/bin/mount / o remount,rw
/bin/mount /proc
/bin/mount /dev/pts
/usr/sbin/telnetd
dmesg > /var/log/dmesg為了滿足終端登錄用戶驗證的要求,etc目錄下還需要有passwd、group和shadow (在編譯busybox時如果不選擇shadow功能將不需要這個文件)。這些文件至少要包含 root用戶的定義,如下所示：passwd:
root:x:0:0:root:/root:/bin/sh
group:
root:x:0:
shadow:
root::12179:0:99999:7:::其中,如果shadow (對于不支持shadow的系統(tǒng)則是passwd )文件的第一個冒號和第二個冒號之間沒有內(nèi)容,表示這個用戶登錄不需要密碼。如果需要設(shè)定密碼或者增加新的登錄用戶,就可以參考開發(fā)主機(jī)上的相應(yīng)文件,或者在目標(biāo)系統(tǒng)啟動之后用passwd命令和adduser命令完成。
最后還可以給目標(biāo)機(jī)起一個名字,在/etc目錄下建立文件hostname,將起好的名字寫到里面。前面介紹的啟動腳本rcS,通過hostname命令把文件的內(nèi)容設(shè)置為機(jī)器名。
4測試新的文件系統(tǒng)
文件系統(tǒng)的安裝隨著應(yīng)用環(huán)境的不同差別比較大。在嵌入式環(huán)境中,一般只要通過特殊的打包工具將文件系統(tǒng)打包,并燒錄到非易失性存儲器中就可以了。例如,對于JFFS2類型的文件系統(tǒng)就可以用mkfs.jffs2命令生成文件系統(tǒng)的映像。
文件系統(tǒng)安裝之后重新啟動目標(biāo)設(shè)備,應(yīng)該就可以使用新建立的文件系統(tǒng)了。如果系統(tǒng)啟動失敗,則可以通過內(nèi)核消息查找錯誤的原因。如果錯誤信息提示不能正確掛載文件系統(tǒng),問題可能出在啟動引導(dǎo)裝載程序（bootloader）上。文件系統(tǒng)比較容易出問題的是用戶的驗證和動態(tài)鏈接庫的加載。最簡單的檢測辦法是把busybox編譯為靜態(tài)鏈接并設(shè)置內(nèi)核參數(shù)init=/bin/sh來躲開對用戶登錄的驗證。
5總結(jié)
一般構(gòu)建文件系統(tǒng)的方式是從原有的文件系統(tǒng)進(jìn)行剪裁和修補。其實使用最新的busybox制作全新的文件系統(tǒng)并不復(fù)雜,甚至更加簡便,對啟動腳本的配置也更加靈活和自由。
參考文獻(xiàn)
1busybox官方網(wǎng)站 www.busybox.net |
66821730(技術(shù)支持)
