文件系統以及mkyaffsimage工具的製作
(2010-09-06 10:25:29)申明：本作品經過在下長時間收集網上資料和自己動手實踐所寫下的筆記，供大家探討學習，如有錯誤望不吝指明...
一.相關知識介紹
(1) 爲什麼我們要用busybox？
我們利用busybox主要是生成文件系統的4個主要文件：bin sbin usrlinuxrc這4個文件就是我們要構建的文件系統的主體部分，生成上述文件後busybox對於我們來說就沒有什麼作用了，我們一般的做法是在其他的地方再建立一個文件夾，然後將binsbin usr linuxrc拷貝過去，以後我們做的文件系統就是這個新建的文件夾裏邊。
(2) 用yaffs2生成一個做文件系統鏡象的工具
在yaffs2裏邊有個文件夾叫utils，在這個裏邊3個文件，Makefile ,mkyaffsimage.cmkyaffs2image.c,在這個裏邊按道理是直接make就可以搞定，實際上需要加兩個文件，這兩個文件是處理ECC的。然後再make就可以生成兩個工具文件：mkyaffsimage 和mkyaffs2image
mkyaffs2image和mkyaffsimage區別:一個可以支持2k頁面，一個僅僅512頁面。
(3) busybox文件系統啓動順序
默認初始化文件是：/sbin/init，如果要從 /linuxrc腳本運行的話需要在內核傳遞參數裏設置 init=/linuxrc
如果不採用 linuxrc 的話就會執行 /sbin/init 腳本，它會去分析/etc/inittab 腳本：
1)/sbin/init ->/etc/inittab
#id: runlevels: action:process
:: sysinit:/etc/init.d/rcS
console:: askfirst:-/bin/sh
:: ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a -r
2)/sbin/init -> /etc/inittab ->/etc/init.d/rcS
#!/bin/sh
echo "********* /etc/init.d/rcS **********"
export PATH=/sbin:/bin:
export HOSTNAME=Tony
echo "initial ip address....."
/sbin/ifconfig eth0 192.168.0.33
echo "Mount all filesystems (of the giventypes) mentioned in fstab."
mount –a
3) mount -a含義爲把fstab文件定義的文件系統都做mount處理,
fatab:
# device mount-point type options dump fsckorder
proc /proc proc defaults 0 0
tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
4）/sbin/init -> /etc/inittab ->/etc/profile
# /etc/profile: system-wide .profile file for the Bourneshells
echo "********* /etc/profile *************"
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
二、文件系統製作
編譯組合： busybox-1.7.3 arm-linux-gcc-3.4.1
宿主機：redhat 9
目標機：FL2440
交叉編譯器：arm-linux-gcc-3.4.1
1.#tar -jxvf busybox-1.7.3.tar.bz2
2.#cd busybox-1.7.3
3.#vi Makefile 修改編譯工具鏈和體系結構
ARCH ?= arm
CROSS_COMPILE ?= /usr/local/arm/3.4.1/bin/arm-linux-
4.#make menuconfig
Busybox Setting----->
Build option-->
[*] BuildBusyBox as a static binary (no shared libs)
Shells ----->
Choose your default shell (ash) >
[X] ash
Miscellaneous Utilities --->
[ ] taskset 要去掉不然會出現以下錯誤
miscutils/taskset.c:17: error: parse error before '*' token
miscutils/taskset.c:18: warning: functiondeclaration isn't a prototype
miscutils/taskset.c: In function`__from_cpuset':
miscutils/taskset.c:22: error: `CPU_SETSIZE'undeclared (first use in this function)
miscutils/taskset.c:22: error: (Each undeclaredidentifier is reported only once
miscutils/taskset.c:22: error: for eachfunction it appears in.)
miscutils/taskset.c:26: warning: implicitdeclaration of function `CPU_ISSET'
miscutils/taskset.c:26: error: `mask'undeclared (first use in this function)
miscutils/taskset.c: In function`taskset_main':
miscutils/taskset.c:47: error: `cpu_set_t'undeclared (first use in this function)
miscutils/taskset.c:47: error: parse errorbefore "mask"
miscutils/taskset.c:68: warning: implicitdeclaration of function `CPU_ZERO'
miscutils/taskset.c:68: error: `new_mask'undeclared (first use in this function)
miscutils/taskset.c:69: error: `CPU_SETSIZE'undeclared (first use in this function)
miscutils/taskset.c:71: warning: implicitdeclaration of function `CPU_SET'
miscutils/taskset.c:78: error: `mask'undeclared (first use in this function)
make[1]: *** [miscutils/taskset.o] Error1
make: *** [miscutils] Error 2
installation option-->
[*] Don't use /usr
Applets links (as soft-links) --->
(./_install) BusyBox installation prefix
不選usr，我們是爲了在usr下面放qt文件
Linux Module Utilities --->
[*] insmod
[*] rmmod
[*] lsmod
[*] lsmod pretty output for2.6.x Linux kernels
[*] modprobe
[*] Multiple optionsparsing
--- Options common tomultiple modutils
[*] Support tainted modulechecking with new kernels
[ ] Support version 2.2.x to2.4.x Linuxkernels //此項一定不要選！！！
[*] Support version 2.6.xLinux kernels
如果不去掉Support version 2.2.x to 2.4.x Linuxkernels的話，出錯信息：
modutils/lib.a(insmod.o)(.text.insmod_main+0x360): Infunction `insmod_main'':
: undefined reference to`query_module''
modutils/lib.a(insmod.o)(.text.insmod_main+0x394): Infunction `insmod_main'':
: undefined reference to`query_module''
modutils/lib.a(insmod.o)(.text.insmod_main+0x440): Infunction `insmod_main'':
: undefined reference to`query_module''
modutils/lib.a(insmod.o)(.text.insmod_main+0x494): Infunction `insmod_main'':
: undefined reference to`query_module''
modutils/lib.a(insmod.o)(.text.insmod_main+0x570): Infunction `insmod_main'':
: undefined reference to`query_module''
modutils/lib.a(insmod.o)(.text.insmod_main+0xc10): Infunction `insmod_main'':
: undefined reference to`create_module''
collect2: ld returned 1 exitstatus
Linux System Utilities
[*] Support /etc/mdev.conf
5. #make install 生成的bin sbin linuxrc 在_install目錄下
6.創建根文件系統目錄
要創建的目錄有： dev etc lib home root usr var proc mnt tmp sys
#mkdir rootfs
#cd rootfs
#mkdir dev etc lib home root usr var proc mnt tmp sys
7.在etc下面編寫三個文件：fstab inittab profile和 一個目錄init.d
#cd etc
#vi fstab
proc /proc proc defaults 0 0
tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
tmpfs /dev tmpfs defaults 0 0
文件fstab存放的是系統中的文件系統信息。當正確的設置了該文件，則可以通過"mount/directoryname"命令來加載一個文件系統，每種文件系統都對應一個獨立的行，每行中的字段都有空格或tab鍵分開。同時fsck、mount、umount的等命令都利用該程序。
#vi inittab
#/etc/inittab
::sysinit:/etc/init.d/rcS
s3c2410_serial0::askfirst:-/bin/sh 如果不使用mdev則s3c2410_serial0改成ttySAC0
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a –r
#vi profile
export QTDIR=/usr
export QPEDIR=/usr
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/qt/lib
export HOME=/usr
profile 這個文件我們用來設置Qt的環境變量
#cd init.d
#vi rcS
#!/bin/sh
ifconfig eth0 192.168.0.33
mount -t tmpfs mdev /dev
mkdir /dev/pts
mount -t devpts devpts /dev/pts
mount -t sysfs sysfs /sys
mount -a
echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
mdev –s
echo DuT_Magic_Tony
#chmod 777 rcS
注意我們要將rcS設置爲可執行文件
我在配置busybox的時候用的是動態庫,所以要把/usr/local/arm/3.4.1/arm-linux/lib下面的3個庫文件和一個加載器拷貝到rootfs/lib下：ld-2.3.2.so ld-linux.so.2 libc.so.6 libcrypt.so.1 libm.so.6
還要在rootfs/dev 目錄下創建設備節點
#mknod console c 5 1
#mknod null c 1 3
其他的不用建，因爲使用了mdev，會在/dev目錄下動態生成所有的設備，另外mdev需要改寫/dev和/sys兩個目錄。所以必須保證這兩個目錄是可寫的(一般會用到sysfs,tmpfs。所以要重新編譯內核)。
linux-2.6.33
#make menuconfig
File systems --->
Pseudo filesystems --->
sysfs file system support 選上
Virtual memory file system support (former shm fs) 選上
Tmpfs POSIX Access Control Lists 選上
我們將busybox生成的文件bin sbin linuxrc拷到rootfs目錄下
#cp –r _install/* rootfs/
再將主機etc目錄下的passwd group shadow 文件拷到rootfs/etc目錄下
以上文件系統已經做好了，就差製作成映像文件了....
三、製作yaffs映象文件的工具
http://www.100ask.net/showtopic-2011.aspx 這個網址已經修改好的mkyaffs2image，下載完了進去直接make就行了...
在 yaffs 源碼中有個 utils 目錄，裏面是工具 mkyaffsimage 和mkyaffs2image的源代碼，前者用來製作 yaffs1 映象文件，後者用來製作 yaffs2 映象文件。目前mkyaffsimage 工具只能生成老格式的yaffs1 映象文件，需要修改才能支持新格式。
(1)下載的yaffs2解壓出來是這樣的一個目錄Development下面有兩個文件夾：yaffs yaffs2，我們需要進入yaffs2，然後再進入utils，這個下面有3個文件，我們需要加兩個文件，nand_ecc.c yaffs_packedtags1.c，yaffs_packedtags1.c這個文件是從上一層目錄拷貝過來的，nand_ecc.c的原碼如下：
#include<linux/types.h>
typedef unsignedchar u_char;
typedef unsignedshort u_short;
typedef unsignedint u_int;
typedef unsignedlong u_long;
typedef unsignedchar uint8_t;
typedef unsignedshort uint16_t;
typedef unsignedint uint32_t;
static const u_charnand_ecc_precalc_table[] = {
0x00, 0x55, 0x56, 0x03, 0x59, 0x0c, 0x0f, 0x5a, 0x5a, 0x0f, 0x0c,0x59, 0x03, 0x56, 0x55, 0x00,
0x65, 0x30, 0x33, 0x66, 0x3c, 0x69, 0x6a, 0x3f, 0x3f, 0x6a, 0x69,0x3c, 0x66, 0x33, 0x30, 0x65,
0x66, 0x33, 0x30, 0x65, 0x3f, 0x6a, 0x69, 0x3c, 0x3c, 0x69, 0x6a,0x3f, 0x65, 0x30, 0x33, 0x66,
0x03, 0x56, 0x55, 0x00, 0x5a, 0x0f, 0x0c, 0x59, 0x59, 0x0c, 0x0f,0x5a, 0x00, 0x55, 0x56, 0x03,
0x69, 0x3c, 0x3f, 0x6a, 0x30, 0x65, 0x66, 0x33, 0x33, 0x66, 0x65,0x30, 0x6a, 0x3f, 0x3c, 0x69,
0x0c, 0x59, 0x5a, 0x0f, 0x55, 0x00, 0x03, 0x56, 0x56, 0x03, 0x00,0x55, 0x0f, 0x5a, 0x59, 0x0c,
0x0f, 0x5a, 0x59, 0x0c, 0x56, 0x03, 0x00, 0x55, 0x55, 0x00, 0x03,0x56, 0x0c, 0x59, 0x5a, 0x0f,
0x6a, 0x3f, 0x3c, 0x69, 0x33, 0x66, 0x65, 0x30, 0x30, 0x65, 0x66,0x33, 0x69, 0x3c, 0x3f, 0x6a,
0x6a, 0x3f, 0x3c, 0x69, 0x33, 0x66, 0x65, 0x30, 0x30, 0x65, 0x66,0x33, 0x69, 0x3c, 0x3f, 0x6a,
0x0f, 0x5a, 0x59, 0x0c, 0x56, 0x03, 0x00, 0x55, 0x55, 0x00, 0x03,0x56, 0x0c, 0x59, 0x5a, 0x0f,
0x0c, 0x59, 0x5a, 0x0f, 0x55, 0x00, 0x03, 0x56, 0x56, 0x03, 0x00,0x55, 0x0f, 0x5a, 0x59, 0x0c,
0x69, 0x3c, 0x3f, 0x6a, 0x30, 0x65, 0x66, 0x33, 0x33, 0x66, 0x65,0x30, 0x6a, 0x3f, 0x3c, 0x69,
0x03, 0x56, 0x55, 0x00, 0x5a, 0x0f, 0x0c, 0x59, 0x59, 0x0c, 0x0f,0x5a, 0x00, 0x55, 0x56, 0x03,
0x66, 0x33, 0x30, 0x65, 0x3f, 0x6a, 0x69, 0x3c, 0x3c, 0x69, 0x6a,0x3f, 0x65, 0x30, 0x33, 0x66,
0x65, 0x30, 0x33, 0x66, 0x3c, 0x69, 0x6a, 0x3f, 0x3f, 0x6a, 0x69,0x3c, 0x66, 0x33, 0x30, 0x65,
0x00, 0x55, 0x56, 0x03, 0x59, 0x0c, 0x0f, 0x5a, 0x5a, 0x0f, 0x0c,0x59, 0x03, 0x56, 0x55, 0x00
};
int nand_calculate_ecc(constu_char *dat, u_char *ecc_code)
{
uint8_t idx, reg1, reg2, reg3, tmp1, tmp2;
int i;
reg1 = reg2 = reg3 = 0;
for(i = 0; i < 256; i++) {
idx = nand_ecc_precalc_table[*dat++];
reg1 ^= (idx & 0x3f);
if (idx & 0x40) {
reg3 ^= (uint8_t) i;
reg2 ^= ~((uint8_t) i);
}
}
tmp1 = (reg3 & 0x80)>> 0;
tmp1 |= (reg2 & 0x80)>> 1;
tmp1 |= (reg3 & 0x40)>> 1;
tmp1 |= (reg2 & 0x40)>> 2;
tmp1 |= (reg3 & 0x20)>> 2;
tmp1 |= (reg2 & 0x20)>> 3;
tmp1 |= (reg3 & 0x10)>> 3;
tmp1 |= (reg2 & 0x10)>> 4;
tmp2 = (reg3 & 0x08)<< 4;
tmp2 |= (reg2 & 0x08)<< 3;
tmp2 |= (reg3 & 0x04)<< 3;
tmp2 |= (reg2 & 0x04)<< 2;
tmp2 |= (reg3 & 0x02)<< 2;
tmp2 |= (reg2 & 0x02)<< 1;
tmp2 |= (reg3 & 0x01)<< 1;
tmp2 |= (reg2 & 0x01)<< 0;
#ifdefCONFIG_MTD_NAND_ECC_SMC
ecc_code[0] = ~tmp2;
ecc_code[1] = ~tmp1;
#else
ecc_code[0] = ~tmp1;
ecc_code[1] = ~tmp2;
#endif
ecc_code[2] = ((~reg1) << 2) |0x03;
return 0;
}
EXPORT_SYMBOL(nand_calculate_ecc);
static inline intcountbits(uint32_t byte)
{
int res = 0;
for (;byte; byte >>= 1)
res += byte & 0x01;
return res;
}
int nand_correct_data(u_char*dat, u_char *read_ecc, u_char *calc_ecc)
{
uint8_t s0, s1, s2;
#ifdefCONFIG_MTD_NAND_ECC_SMC
s0= calc_ecc[0] ^ read_ecc[0];
s1= calc_ecc[1] ^ read_ecc[1];
s2= calc_ecc[2] ^ read_ecc[2];
#else
s1= calc_ecc[0] ^ read_ecc[0];
s0= calc_ecc[1] ^ read_ecc[1];
s2= calc_ecc[2] ^ read_ecc[2];
#endif
if((s0 | s1 | s2) == 0)
return 0;
if( ((s0 ^ (s0 >> 1))& 0x55) == 0x55&&
((s1 ^ (s1>> 1)) & 0x55) ==0x55 &&
((s2 ^ (s2>> 1)) & 0x54) ==0x54) {
uint32_t byteoffs, bitnum;
byteoffs = (s1 << 0)& 0x80;
byteoffs |= (s1 << 1)& 0x40;
byteoffs |= (s1 << 2)& 0x20;
byteoffs |= (s1 << 3)& 0x10;
byteoffs |= (s0 >> 4)& 0x08;
byteoffs |= (s0 >> 3)& 0x04;
byteoffs |= (s0 >> 2)& 0x02;
byteoffs |= (s0 >> 1)& 0x01;
bitnum = (s2 >> 5) &0x04;
bitnum |= (s2 >> 4) &0x02;
bitnum |= (s2 >> 3) &0x01;
dat[byteoffs] ^= (1 <<bitnum);
return 1;
}
if(countbits(s0 | ((uint32_t)s1 << 8)| ((uint32_t)s2 <<16)) ==1)
return 1;
return -1;
}
在mkyaffsimage.c裏邊修改原碼爲：
加這個頭文件：#include "yaffs_packedtags1.h"
static int write_chunk(__u8 *data, __u32 objId, __u32 chunkId,__u32 nBytes)
{
#ifdef CONFIG_YAFFS_9BYTE_TAGS
yaffs_Tags t;
yaffs_Spare s;
error = write(outFile,data,512);
if(error < 0) return error;
memset(&t,0xff,sizeof (yaffs_Tags));
memset(&s,0xff,sizeof (yaffs_Spare));
t.chunkId = chunkId;
t.serialNumber = 0;
t.byteCount = nBytes;
t.objectId = objId;
if(convert_endian)
{
little_to_big_endian(&t);
}
yaffs_CalcTagsECC(&t);
yaffs_LoadTagsIntoSpare(&s,&t);
yaffs_CalcECC(data,&s);
nPages++;
returnwrite(outFile,&s,sizeof(yaffs_Spare));
#else
yaffs_PackedTags1 pt1;
yaffs_ExtendedTags etags;
__u8 ecc_code[6];
__u8 oobbuf[16];
error = write(outFile,data,512);
if(error < 0) return error;
etags.chunkId = chunkId;
etags.serialNumber = 0;
etags.byteCount = nBytes;
etags.objectId = objId;
etags.chunkDeleted = 0;
yaffs_PackTags1(&pt1,&etags);
yaffs_CalcTagsECC((yaffs_Tags *)&pt1);
memset(oobbuf, 0xff, 16);
memcpy(oobbuf+8, &pt1, 8);
nand_calculate_ecc(data, &ecc_code[0]);
nand_calculate_ecc(data+256,&ecc_code[3]);
oobbuf[0] = ecc_code[0];
oobbuf[1] = ecc_code[1];
oobbuf[2] = ecc_code[2];
oobbuf[3] = ecc_code[3];
oobbuf[6] = ecc_code[4];
oobbuf[7] = ecc_code[5];
nPages++;
return write(outFile, oobbuf, 16);
#endif
}
修改Makefile文件：
MKYAFFSSOURCES =mkyaffsimage.c yaffs_packedtags1.c nand_ecc.c
yaffs_packedtags1.c和nand_ecc.c是我們加上去的
這樣我們就可以用make命令來生成工具文件了：mkyaffsimage 和mkyaffs2image
。。。。。。。。。。。以上是自己製作mkyaffsimage工具的步驟。。。。。。。。。。
四、生成文件系統映像文件
#./mkyaffs2image rootfs rootfs.img
這樣就可以了