stm32mp1 linux最小根檔案系統制作教程（stm32mp157開發板實操）

作者：華清遠見研發中心，志浩老師，

有用戶反饋，關于stm32mp1，ST官方提供的系統太龐大，開機速度慢，占用空間大，基于這個問題，我們整理了Linux5.4.31最小根檔案系統的鏡像及對應教程，希望對stm32mp157開發板使用的用戶有所幫助，

1. 根檔案系統開發實驗

1.1 實驗目的

熟悉Linux 檔案系統目錄結構，創建自己的檔案系統，通過NFS 方式測驗，

1.2 實驗平臺

華清遠見開發環境，FS-MP1A平臺；

1.3 實驗步驟

1 . 根檔案系統制作

可以從http://busybox.net/downloads/網站下載busybox-1.29.3原始碼用于制作Linux檔案系統，為了方便，已將原始碼放進了光碟，

安裝交叉編譯工具鏈，

linux@ubuntu:$ sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabihf
linux@ubuntu:$ sudo apt-get install g++-arm-linux-gnueabihf

驗證開發工具是否安裝正確，顯示版本資訊如下圖所示，

linux@ubuntu:$ arm-linux-gnueabihf-gcc -v

建立原始碼目錄

linux@ubuntu:$ cd ~
linux@ubuntu:$ mkdir -p fs-mp1a

將【華清遠見-FS-MP1A開發資料\02-程式原始碼\04-Linux系統移植\01-官方原始碼】下的busybox-1.29.3.tar.bz2拷貝至該目錄，

linux@ubuntu:$ tar xvf busybox-1.29.3.tar.bz2             //解壓原始碼
linux@ubuntu:$ cd busybox-1.29.3

配置busybox 原始碼：

將頂層目錄下的Makefile檔案中的CROSS_COMPILE欄位修改為“arm-linux-gnueabihf-”

可以使用如下命令配置原始碼

linux@ubuntu:$ make menuconfig

編譯原始碼：

linux@ubuntu:$ make

安裝：

busybox 默認安裝路徑為原始碼目錄下的_install

linux@ubuntu:$ make install

進入安裝目錄：

linux@ubuntu:$ cd  _install
linux@ubuntu:$ ls
bin  linuxrc  sbin   usr

創建其他需要的目錄：

linux@ubuntu:$ mkdir   dev   etc  mnt   proc   var  tmp   sys   root

添加庫：

將工具鏈中的庫拷貝到_install 目錄下：

linux@ubuntu:$ cp /usr/arm-linux-gnueabihf/lib/ . -a

洗掉靜態庫：

linux@ubuntu:$ rm lib/*.a	

添加系統啟動檔案：

在etc下添加檔案inittab，檔案內容如下：

注意：修改檔案均為_install目錄下

etc/inittab

#this is run first except when booting in single-user mode.
::sysinit:/etc/init.d/rcS
# /bin/sh invocations on selected ttys
# start an "askfirst" shell on the console (whatever that may be)
::askfirst:-/bin/sh
# stuff to do when restarting the init process
::restart:/sbin/init
# stuff to do before rebooting
::ctrlaltdel:/sbin/reboot

在etc下添加檔案fstab，檔案內容如下：

/etc/fstab

#device	mount-point	type	options    dump	fsck	order
proc 	/proc		proc 	defaults	0		0
tmpfs	/tmp		tmpfs	defaults	0		0
sysfs	/sys		sysfs	defaults	0		0
tmpfs	/dev		tmpfs	defaults	0		0

這里我們掛載的檔案系統有三個proc、sysfs和tmpfs，

回到創建的檔案系統處，在etc下創建init.d目錄，并在init.d下創建rcS檔案，rcS 檔案內容為：

etc/init.d/rcS

#!/bin/sh
# This is the first script called by init process
/bin/mount   -a
/sbin/mdev   -s

為rcS 添加可執行權限：

linux@ubuntu:$ chmod a+x init.d/rcS

在etc 下添加profile 檔案，檔案內容為：

etc/profile

#!/bin/sh
export HOSTNAME=fsmp1a
export USER=root
export HOME=root
export PS1="[$USER@$HOSTNAME \W]\# "
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
LD_LIBRARY_PATH=/lib:/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH
export PATH   LD_LIBRARY_PATH

2 . NFS 測驗

洗掉原先的/source/rootfs：

linux@ubuntu:$ sudo rm -rf /source/rootfs

將我們新建的根檔案系統拷貝到/source/rootfs目錄下

linux@ubuntu:$ sudo mkdir /source/rootfs
linux@ubuntu:$ sudo cp _install/* /source/rootfs -a

修改ubuntu主機中的/tftpboot/pxelinux.cfg/01-00-80-e1-42-60-17檔案添加nfs啟動選項

# Generic Distro Configuration file generated by OpenEmbedded
menu title Select the boot mode
MENU BACKGROUND /splash.bmp
TIMEOUT 20
DEFAULT stm32mp157a-fsmp1a-emmc
LABEL stm32mp157a-fsmp1a-emmc
    KERNEL /uImage
    FDT /stm32mp157a-fsmp1a.dtb
    APPEND root=/dev/mmcblk2p4 rootwait rw console=ttySTM0,115200
LABEL stm32mp157a-fsmp1a-nfs
    KERNEL /uImage
    FDT /stm32mp157a-fsmp1a.dtb
    APPEND root=/dev/nfs nfsroot=192.168.11.251:/source/rootfs ip=dhcp rootwait rw earlyprintk console=ttySTM0,115200

上述配置中共有兩個啟動項分別為stm32mp157a-fsmp1a-emmc、stm32mp157a-fsmp1a-nfs，其中stm32mp157a-fsmp1a-emmc選項為正常啟動配置；stm32mp157a-fsmp1a-nfs為nfs掛載方式，這里需要注意的是nfsroot=192.168.11.251部分的ip需要根據ubunut主機的實際ip填寫，

重新啟動開發板，選擇nfs啟動選項，

查看是否能夠正常掛載，功能是否正常

2. 制作根檔案系統鏡像

上小節已經制作好了根檔案系統，并且從NFS已經成功啟動，本小節將制作一個根檔案系統鏡像用于后續的固化和燒錄，

2. 制作ext4格式的檔案系統

在ubuntu中制作一個EXT4空檔案, 此處設則為300M大小，由于安裝的軟體較多時，檔案系統會很大，用戶可以根據情況自行更改，

linux@ubuntu:$ dd if=/dev/zero of= fsmp1x_rootfs.ext4 bs=300M count=1
linux@ubuntu:$ sudo mkfs.ext4 fsmp1x_rootf.ext4

2. 復制檔案系統

將上小節我們移植完成的跟檔案系統中所的檔案夾都fuubuntu18_rootfs.ext4檔案掛載到臨時目錄/mnt,并拷貝檔案系統，

linux@ubuntu:$ sudo mount -o loop fsmp1x_rootf.ext4 /mnt

如果我們已經制作了前面的檔案系統則直接拷貝/source/rootfs/下的檔案即可

linux@ubuntu:$ sudo cp /source/rootfs/* /mnt -a

如果我們之前沒有編譯制作檔案系統也可以將【華清遠見-FS-MP1A開發資料\02-程式原始碼\04-Linux系統移植\02-移植好的系統鏡像檔案】下的rootfs.tar.xz檔案匯入到虛擬機中，使用我們已經移植好的跟檔案系統進行制作，

linux@ubuntu:$ sudo tar -xvf rootfs.tar.xz -C /mnt

3. 卸載掛載的fsmp1x_rootf.ext4檔案

linux@ubuntu:$ sudo umount /mnt

此時跟檔案系統鏡像就制作完成了，可以將這個檔案匯出到windos下燒錄到開發板中運行，

4. 修改燒錄檔案

如果想要燒錄到開發板那么就需要修改，燒寫檔案，這里以eMMC啟動的trusted鏡像為例來說明，其它啟動的修改方法也類似，

修改flashlayout_fs-mp1a-weston\trusted下的FlashLayout_sdcard_stm32mp157a-fsmp1a-trusted.tsv檔案將Id為0x23的rootfs磁區鏡像名由fs-mp1a-weston-openstlinux-weston-fsmp1a.ext4修改為fsmp1x_rootf.ext4，按照《STM32CubeProgrammer燒寫方式》章節進行燒錄即可，