一起分析Linux系統設計思想——04構建根檔案系統（三）

在學習資料滿天飛的大環境下，知識變得非常零散，體系化的知識并不多，這就導致很多人每天都努力學習到感動自己，最終卻收效甚微，甚至放棄學習，我的使命就是過濾掉大量的垃圾資訊，將知識體系化，以短平快的方式直達問題本質，把大家從大海撈針的痛苦中解脫出來，

1 制作jffs2根檔案系統鏡像

1.1 制作jffs2工具

由于jffs2檔案系統具有壓縮功能，所以制作jffs2工具時需要zlib壓縮庫，

1. 安裝zlib動態庫

# 在ubuntu系統中操作
albert@ubuntu:/work/jffs2 $ tar xzvf zlib-1.2.3.tar.gz #解壓縮原始碼
albert@ubuntu:/work/jffs2/zlib-1.2.3 $ ./configure --shared #配置：需要生成動態庫
albert@ubuntu:/work/jffs2/zlib-1.2.3 $ make #編譯
albert@ubuntu:/work/jffs2/zlib-1.2.3 $ sudo make install #安裝
albert@ubuntu:/work/jffs2/zlib-1.2.3 $ ls /usr/local/lib #查看發現安裝成功（libz開頭的三個動態庫）
libz.so  libz.so.1  libz.so.1.2.3  python2.7  python3.4  site_ruby

2. 安裝jffs2工具

# 在ubuntu系統中操作
albert@ubuntu:/work/jffs2 $ tar xjvf mtd-utils-05.07.23.tar.bz2 #解壓縮原始碼
albert@ubuntu:/work/jffs2/mtd-utils-05.07.23/util $ make #編譯
albert@ubuntu:/work/jffs2/mtd-utils-05.07.23/util $ sudo make install #安裝
albert@ubuntu:/work/jffs2/mtd-utils-05.07.23/util $ mkfs<按tab> #查看發現安裝成功(mkfs.jffs2)
mkfs          mkfs.cramfs   mkfs.ext3     mkfs.ext4dev  mkfs.jffs     mkfs.minix    mkfs.ntfs     
mkfs.bfs      mkfs.ext2     mkfs.ext4     mkfs.fat      mkfs.jffs2    mkfs.msdos    mkfs.vfat  

1.2 制作jffs2根檔案系統鏡像

在上兩篇中我們已經準備好了根檔案系統的內容，下面只需要使用mkfs.jffs2工具制作成鏡像即可，

# 在ubuntu系統中操作
albert@ubuntu:/work/nfsroot $ mkfs.jffs2<然后回車> #這樣可以查看該工具的使用說明（各個引數的含義），
...
albert@ubuntu:/work/nfsroot $ mkfs.jffs2 -d minifs -o minifs.jffs2 -s 2048 -e 128KiB -n #制作鏡像
albert@ubuntu:/work/nfsroot $ ls -al #制作鏡像成功，發現minifs.jffs2比minifs.yaffs2的一半還要小
-rw-r--r--  1 albert albert 4128688 Nov  2 22:18 minifs.jffs2
-rw-------  1 albert albert 8872512 Oct 31 23:19 minifs.yaffs2

1.3 配置uboot啟動引數

下載我們剛剛制作的minifs.jffs2到嵌入式設備啟動后報下述錯誤：

# S3C2440啟動程序中的控制臺列印
yaffs: dev is 32505859 name is "mtdblock3"
yaffs: passed flags ""
yaffs: Attempting MTD mount on 31.3, "mtdblock3"
yaffs: auto selecting yaffs2 #這里默認掛載的根檔案系統型別是yaffs2
block 649 is bad
block 1335 is bad
block 1991 is bad
VFS: Mounted root (yaffs filesystem). 
Freeing init memory: 140K
Warning: unable to open an initial console. #所以這里找不到/dev/console設備節點檔案
Failed to execute /linuxrc.  Attempting defaults... #也找不到/linuxrc檔案
Kernel panic - not syncing: No init found.  Try passing init= option to kernel. #init行程初始化失敗

產生上述錯誤主要是內核默認情況下認為根檔案系統的型別就是yaffs2，現在我們換成了jffs2，要通過某種方式告訴內核，這種方式就是配置uboot的啟動引數，

修改前：bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console=ttySAC0,115200，

修改后：bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2 init=/linuxrc console=ttySAC0,115200

修改程序如下：

# 在S3C2440嵌入式設備中修改
# 使用uboot指令修改uboot啟動引數
OpenJTAG> set bootargs noinitrd root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2 init=/linuxrc console=ttySAC0,115200 #設定啟動引數
OpenJTAG> print bootargs #查看設定結果（此時只是修改了記憶體）
bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2 init=/linuxrc console=ttySAC0,115200
OpenJTAG> saveenv #保存修改結果到nand flash
Saving Environment to NAND...
Erasing Nand...Writing to Nand... done

修改uboot啟動引數之后重新啟動系統成功，

2 配置nfs根檔案系統

接下來，我們搞一個非常有意思的東西——讓嵌入式設備直接從你電腦硬碟啟動，這樣，每次修改完根檔案系統的代碼或者應用程式代碼，編譯完直接放到指定目錄就可以被嵌入式設備看到了，開發效率杠杠滴！！！

話不多說，我們馬上開始，

2.1 保證嵌入式開發板可以ping通電腦

先簡單說一下流程，首先要找一根網線連接嵌入式設備和電腦（我使用的是Ubuntu系統，不建議使用windows系統，否則還要裝nfs服務器），在電腦上（如果使用了虛擬機，記得網路訪問使用橋接模式）配置一個靜態除錯IP（比如172.27.45.101），在嵌入式設備上配置同一網段的靜態IP（比如172.27.45.250），然后就能相互ping通了（說起來好輕松啊，鄙視的表情），

這個程序中可能（或者說一定）會遇到些小問題，如果你裝的是windows，在windows中裝了一個虛擬機，然后在虛擬機中裝的Ubuntu系統，那么恭喜你，你必須要花時間搞清楚兩個問題：如何配置橋接模式并指定物理網卡；如何在Ubuntu系統中配置靜態IP地址，（由于篇幅問題，這里就不展開了，相信你能搞定滴，實在不行可以留言或私信我~）

另外一個，就是在嵌入式設備上配置靜態IP，這個我剛好寫過博客，鏈接如下：

https://blog.csdn.net/weixin_44873133/article/details/105938190

ping通后的效果如下圖：

2.2 開啟nfs服務器

我們以Ubuntu系統為例說明如何開啟nfs服務器，

先說一下nfs是個啥，nfs全拼net file system，所謂網路檔案系統和我們接觸過的yaffs2、jffs2有什么不同呢？最大的不同就是檔案的內容是通過網路加載到記憶體中的，而flash型別的檔案系統是通過讀flash加載到記憶體中的，先理解到這里就可以了，抓住 主要矛盾 ，細節上的差異等研究檔案系統實作的時候再 逐步 深入，

所以，開啟nfs服務也就很好理解了，就是將nfs程式運行起來，并且指定一個目錄允許別人通過網路訪問而已，

下面具體操作一下，

1. 修改/etc/exports組態檔

# 在Ubuntu系統內操作
albert@ubuntu:/etc $ sudo vi exports #注意需要使用root權限

# 在/etc/exports(Unbunt目錄)檔案中把允許掛載的路徑添加進去
/work/nfsroot/minifs *(rw,sync,no_root_squash) #no_root_squash indicate the user has root authority

2. 重啟nfs服務器

# 在Ubuntu系統內操作
albert@ubuntu:/etc/init.d $ sudo ./nfs-kernel-server restart #重啟nfs服務器

3. 檢查是否啟動成功

# 在Ubuntu系統內操作(自己mount自己)
albert@ubuntu:~ $ sudo mount -t nfs 172.27.45.101:/work/nfsroot/minifs /mnt
albert@ubuntu:~ $ ls /mnt #自己mount自己成功
bin  dev  etc  lib  linuxrc  proc  sbin  sys  test  usr

# 在嵌入式設備終端上操作
/ # mount -t nfs 172.27.45.101:/work/nfsroot/minifs /mnt -o nolock #注意不要使用檔案鎖，否則會失敗
/ # ls /mnt #已經成功mount到宿主機的路徑
bin      etc      linuxrc  sbin     test
dev      lib      proc     sys      usr

2.3 配置uboot啟動引數

修改前：bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console=ttySAC0,115200

修改后：bootargs=noinitrd root=/dev/nfs nfsroot=172.27.45.101:/work/nfsroot/minifs ip=172.27.45.250:172.27.45.101:172.27.45.1:255.255.255.0:albert:eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC0,115200

修改程序如下：

# 在S3C2440嵌入式設備中修改
# 使用uboot指令修改uboot啟動引數
OpenJTAG> set noinitrd root=/dev/nfs nfsroot=172.27.45.101:/work/nfsroot/minifs ip=172.27.45.250:172.27.45.101:172.27.45.1:255.255.255.0:albert:eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC0,115200 #設定啟動引數
OpenJTAG> saveenv #保存修改結果到nand flash
Saving Environment to NAND...
Erasing Nand...Writing to Nand... done

下面對引數格式作一個說明（參考內核原始碼中/Documentation/nfsroot.txt），

重新啟動嵌入式設備，設備成功掛載nfs根檔案系統并啟動，如下圖：

根檔案系統的制作/移植就告一段落了，是不是還回味無窮呢~

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