在Mini2440之linux根文件系统yaffs2移植文章中我们已经介绍了根文件系统的概念以及制作过程，不过当时是制作的是yaffs2类型的根文件系统，适用于外部设备Nand Flash，这一节我们将制作ramdisk、ext4类型的根文件系统。制作流程基本是一致的。
一、 编译、安装、配置 busybox
1.1 下载源码
根文件系统是根据busybox来制作的。下载地址：https://busybox.net/downloads/。
这里我们就以1.36.0版本为例进行编译安装介绍：
注意：一般你使用什么版本的交叉编译器来编译linux内核时，文件系统中的所有程序也要使用同样的交叉编译器来编译。
下载完成后解压：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.36.0.tar.bz2 tar root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# tar -jxf busybox-1.36.0.tar.bz2
1.2 配置busybox
在路径busybox-1.36.0下运行如下命令，使用默认配置：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# cd busybox-1.36.0/ root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/busybox-1.36.0# make defconfig
然后进入图像化配置页面，修改配置 ：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/busybox-1.36.0# make menuconfig
进入Busybox Settings，配置如下参数：
Settings ---> (/usr/local/arm/12.2.1/bin/arm-linux-) Cross compile prefix ( -march=armv8-a) additional CFLAGS [ ] Build static binary (no shared libs) [*] Build Shared libbusybox
编译方式有两种：
- 第一种是以静态方式编译，即生成的busybox不需要动态库的支持就能运行。这样做我们就不需要部署动态库了，缺点就是自己写的程序在这个根文件系统中是不能运行的，因为缺少动态库库的支持。
- 第二种方式使用动态编译，这样的话我们就需要部署动态库了，在linux动态库文件是以so为后缀，而windows下文件是以dll为后缀。
这里我们指定了arm-linux-gcc 12.2.1编译器的路径，这里就不具体介绍编译器如何安装了。
继续配置：
Linux System Utilities ---> [] nsenter Coreutils ---> [] sync Miscellaneous Utilities ---> 自己选择 Networking Utilities ---> 自己选择 Linux System Utilities ---> [*] hexdump
1.3 编译安装
运行命令：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/busybox-1.36.0# make
然后查看当前路径下是否存在busybox：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/busybox-1.36.0# ll busybox -rwxr-xr-x 1 root root 1119768 May 19 19:28 busybox*
执行make install：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/busybox-1.36.0# make install
make install的目的就是将编译生成的可执行程序及其依赖的库文件、配置文件、头文件安装到当前系统中指定（一般都可以自己指定安装到哪个目录下，如果不指定一般都有个默认目录）的目录下，默认被安装到_install 目录下：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/busybox-1.36.0# ll _install/ 总用量 92 drwxr-xr-x 6 root root 4096 May 19 19:29 ./ drwxr-xr-x 38 root root 4096 May 19 19:29 ../ drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 19 19:29 bin/ drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 19 19:29 lib64/ -rwxr-xr-x 1 root root 67392 May 19 19:28 linuxrc* drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 19 19:29 sbin/ drwxr-xr-x 4 root root 4096 May 19 19:29 usr/
里面有5个文件：bin、sbin、usr这三个目录里都是二进制命令工具，lib64里面是库文件，这还不足以构成 一个可用的根文件系统，必须进行其它完善工作，才能构建一个可用的根文件系统。
二、 构建根文件系统
新建一个目录用来存放制作的根文件系统，可以命名为rootfs。将利用BusyBox生成的二进制文件及目录，即_install目录下的所有文件及目录复制到rootfs目录下。
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/busybox-1.36.0# mkdir ../rootfs root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/busybox-1.36.0# cp -a _install/* ../rootfs/
2.1 添加库文件
切换到rootfs路径下：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/busybox-1.36.0# cd ../rootfs
找到交叉编译工具里的动态库复制到lib目录下:
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# mkdir lib root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# cp -a /usr/local/arm/12.2.1/aarch64-none-linux-gnu/libc/lib/*so* ./lib/ root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# cp -a /usr/local/arm/12.2.1/aarch64-none-linux-gnu/libc/lib64/*so* ./lib64/ root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# cp -a /usr/local/arm/12.2.1/aarch64-none-linux-gnu/libc/usr/lib/*so* ./lib/ root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# cp -a /usr/local/arm/12.2.1/aarch64-none-linux-gnu/libc/usr/lib64/*so* ./lib64/
-a保留权限，复制软链接本身，递归复制。
查看库文件：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# ls ./lib ld-linux-aarch64.so.1 libinproctrace.so root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# ls ./lib64/ libanl.so libcrypt.so.1 libhwasan.so.0.0.0 libnss_db.so.2 libstdc++.so.6.0.30-gdb.py libanl.so.1 libc.so libitm.so libnss_dns.so.2 libthread_db.so libasan.so libc.so.6 libitm.so.1 libnss_files.so.2 libthread_db.so.1 libasan.so.8 libdl.so.2 libitm.so.1.0.0 libnss_hesiod.so libtsan.so libasan.so.8.0.0 libgcc_s.so liblsan.so libnss_hesiod.so.2 libtsan.so.2 libatomic.so libgcc_s.so.1 liblsan.so.0 libpcprofile.so libtsan.so.2.0.0 libatomic.so.1 libgfortran.so liblsan.so.0.0.0 libpthread.so.0 libubsan.so libatomic.so.1.2.0 libgfortran.so.5 libmemusage.so libresolv.a libubsan.so.1 libBrokenLocale.so libgfortran.so.5.0.0 libm.so libresolv.so libubsan.so.1.0.0 libBrokenLocale.so.1 libgomp.so libm.so.6 libresolv.so.2 libutil.so.1 libbusybox.so.1.36.0 libgomp.so.1 libnsl.so.1 librt.so.1 libc_malloc_debug.so libgomp.so.1.0.0 libnss_compat.so libstdc++.so libc_malloc_debug.so.0 libhwasan.so libnss_compat.so.2 libstdc++.so.6 libcrypt.so libhwasan.so.0 libnss_db.so libstdc++.so.6.0.30
这里只是拷贝动态链接库。一般开发程序使用动态编译需要板子上动态库的支持才能运行，所以拷贝动态库。
2.2 构建etc目录
初始化配置脚本放在在/etc目录下，用于系统启动所需的初始化配置脚本。BusyBox提供了一些初始化范例脚本，在examples/bootfloppy/etc/目录下：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# cd busybox-1.36.0/ root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/busybox-1.36.0# ll examples/bootfloppy/etc/ 总用量 24 drwxr-xr-x 3 root root 4096 Jan 3 22:17 ./ drwxr-xr-x 3 root root 4096 Jan 3 22:17 ../ -rw-r--r-- 1 root root 33 Jan 3 22:17 fstab drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jan 3 22:17 init.d/ -rw-r--r-- 1 root root 100 Jan 3 22:17 inittab -rw-r--r-- 1 root root 133 Jan 3 22:17 profile
在rootfs目录，创建etc文件夹：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# mkdir etc
将这些配置文件复制到新制作的根文件系统etc目录下。
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# cp -a ../busybox-1.36.0/examples/bootfloppy/etc/* ./etc root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# ll etc 总用量 24 drwxr-xr-x 3 root root 4096 May 19 20:24 ./ drwxr-xr-x 8 root root 4096 May 19 20:23 ../ -rw-r--r-- 1 root root 33 Jan 3 22:17 fstab drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jan 3 22:17 init.d/ -rw-r--r-- 1 root root 100 Jan 3 22:17 inittab -rw-r--r-- 1 root root 133 Jan 3 22:17 profile
2.2.1 修改/etc/inittab文件
/etc/inittab文件是init进程解析的配置文件，通过这个配置文件决定执行哪个进程，何时执行。将文件修改为：
# 系统启动时 ::sysinit:/etc/init.d/rcS # 系统启动按下Enter键时 ::askfirst:-/bin/sh # 按下Ctrl+Alt+Del键时 ::ctrlaltdel:/sbin/reboot # 系统关机时 ::shutdown:/sbin/swapoff -a ::shutdown:/bin/umount -a -r # 系统重启时 ::restart:/sbin/init
以上内容定义了系统启动时，关机时，重启时，按下Ctrl+Alt+Del键时执行的进程。
2.2.2 修改/etc/init.d/rcS文件
#!/bin/sh # 挂载 /etc/fstab 中定义的所有文件系统 /bin/mount -a # 挂载虚拟的devpts文件系统用于用于伪终端设备 /bin/mkdir -p /dev/pts /bin/mount -t devpts devpts /dev/pts # 使用mdev动态管理u盘和鼠标等热插拔设备 /bin/echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug # 扫描并创建节点 /sbin/mdev -s
修改init.d文件权限：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# chmod -R 777 etc/init.d/*
2.2.3 修改/etc/fstab
/etc/fstab文件存放的是文件系统信息。在系统启动后执行/etc/init.d/rcS文件里/bin/mount -a命令时，自动挂载这些文件系统。
# <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass> proc /proc proc defaults 0 0 sysfs /sys sysfs defaults 0 0 tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0 tmpfs /dev tmpfs defaults 0 0
这里我们挂载的文件系统有三个proc、sysfs和tmpfs，在内核中proc和sysfs默认都支持，而tmpfs是没有支持的，我们需要添加tmpfs的支持。
2.2.4 修改/etc/profile文件
/etc/profile文件作用是设置环境变量，每个用户登录时都会运行它，将文件内容修改为：
# 主机名 export HOSTNAME=zy # 用户名 export USER=root # 用户目录 export HOME=/root # 终端默认提示符 export PS1="[$USER@$HOSTNAME:\$PWD]\# " # 环境变量 export PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin # 动态库路径 export LD_LIBRARY_PATH=/lib:/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH
2.3 构建dev目录
在rootfs目录，创建dev文件夹：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# mkdir dev
创建终端文件：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# sudo mknod dev/console c 5 1 root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# sudo mknod dev/null c 1 3
2.4 构建其他文件
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# mkdir mnt proc tmp sys root root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399/rootfs# ll 总用量 124 drwxr-xr-x 14 root root 4096 May 19 20:33 ./ drwxr-xr-x 12 root root 4096 May 19 20:15 ../ drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 19 19:29 bin/ drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 19 20:33 dev/ drwxr-xr-x 3 root root 4096 May 19 20:32 etc/ drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 19 20:20 lib/ drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 19 20:21 lib64/ -rwxr-xr-x 1 root root 67392 May 19 19:28 linuxrc* drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 19 20:33 mnt/ drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 19 20:33 proc/ drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 19 20:33 root/ drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 19 19:29 sbin/ drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 19 20:33 sys/ drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 19 20:33 tmp/ drwxr-xr-x 4 root root 4096 May 19 19:29 usr/
三、制作ext4根文件系统镜像
建立根文件系统挂载点：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# mkdir rk3399_rootfs
生成rk3399_ext4.img容器，容器大小300m，具体需要的大小可以通过du build -h查看我们根文件系统大小调整；
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# dd if=/dev/zero of=rk3399_ext4.img bs=1M count=300 记录了300+0 的读入 记录了300+0 的写出 314572800字节（315 MB，300 MiB）已复制，0.166846 s，1.9 GB/s root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# ll rk3399_ext4.img -rw-r--r-- 1 root root 314572800 May 25 21:39 rk3399_ext4.img root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# mkfs.ext4 rk3399_ext4.img
将容器挂载到挂载根文件系统：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# mount rk3399_ext4.img rk3399_rootfs
对文件系统进行操作，将制作的文件系统复制到挂载点：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# cp ./rootfs/* ./rk3399_rootfs/ -af
使用df命令可以查看是否已经挂载：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# df rk3399_rootfs/ 文件系统 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/loop12 280880 99872 159504 39% /work/sambashare/rk3399/rk3399_rootfs
卸载根文件系统：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# umount rk3399_rootfs root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# ll rk3399_rootfs/ 总用量 8 drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 25 21:47 ./ drwxr-xr-x 14 root root 4096 May 25 21:47 ../
此时我们已经得到了ext4根文件系统镜像rk3399_ext4.img：
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# ll rk3399_ext4.img -rw-r--r-- 1 root root 314572800 May 25 21:54 rk3399_ext4.img
四、制作ramdist根文件系统镜像
前面我们已经制作了ext4文件文件系统，至于ramdisk，就是用内存模拟了一个块设备（比如内核设备节点/dev/ram0），这个模拟的“块设备”是需要一个文件系统（比如ext4或者其它文件系统）来组织数据的。
这里为了减少文件系统的大小，我们对rk3399_ext4.img文件系统进行镜像压缩，压缩后为 ramdisk.gz。
root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# gzip -v9 rk3399_ext4.img rk3399_ext4.img: 91.2% -- replaced with rk3399_ext4.img.gz root@zhengyang:/work/sambashare/rk3399# mv rk3399_ext4.img.gz ramdisk.gz
如果要使用ramdisk根文件系统，除了在make menuconfig阶段配置的RAM块设备驱动的支持，还需要：
- 在uboot启动阶段将ramdisk.gz加载到内存某个位置；这个比较简单，无论是通过tftp下载，还是从eMMC等外部存储设备加载到内存都可以；
- 在uboot启动命令行中指定根文件系统的位置；修改uboot启动参数bootargs中的root属性为root=/dev/ram0，表示根目录挂载点为/dev/ram0块设备；
- 告诉内核ramdisk.gz在内存的位置；这个有两种方式，下面具体介绍；
4.1 配置内核启动参数bootargs
假设ramdisk.gz文件被加载到内存指定位置0x42000000。修改bootargs加入如下配置：
initrd=0x42000000,0x14000000
initrd参数格式为：地址,长度，这里设备ram地址为0x42000000起始，只要是在内核DDR物理地址空间内。长度这里只要比ramdisk.gz压缩包大小大就可以了；
4.2 bootm指定ramdisk加载地址
bootm命令支持多个参数：
bootm <Legacy uImage addr> <ramdisk addr> <dtb addr>
其中第二个参数就是ramdisk.gz文件加载到内存中的地址，和加载uIamge时一样，bootm加载ramdisk时，也需要判断ramdisk.gz的64字节数据头。所以用这种方法向内核传递ramdisk时，ramdisk.gz需要通过mkimage命令给ramdisk.gz加上64字节头。
在命令行使用uboot根目录tools/mkimage工具编译即可：
mkimage -A arm -O linux -C gzip -T ramdisk -d ramdisk.gz ramdisk_1.gz
执行完成后生成ramdisk_1.gz压缩包，将其加载到内存地址0x42000000，使用bootm命令启动。
参考文章