rootfs

注：本篇笔记只是在BusyBox + Buildroot基础上进行讲解

BusyBox，Buildroot和rootfs的关系

Buildroot 造出 rootfs；BusyBox 住在 rootfs 里，负责开机后当 pid 1。

Buildroot（PC 上构建） │ 编译 BusyBox、拷贝配置/脚本、打包 ▼ rootfs 镜像（ext4 / squashfs / tar…） │ 烧录 / 挂载 ▼ 板子上的 / ├── /sbin/init ← BusyBox 开机后的第一个程序 ├── /etc/inittab ├── /etc/init.d/rcS └── …

阶段一： 开机用户态的起点：/sbin/init

kernel_execve("/sbin/init") → busybox 启动 → 识别 applet 名 "init" → init_main(argc, argv) // 用户态真正入口，init.c里面

阶段二：init_main 主流程

int init_main(int argc, char **argv) { /* 屏蔽一批信号，延后处理（CAD / halt / reboot / CHLD…） */ sigprocmask(SIG_BLOCK, &G.delayed_sigset, NULL) if (getpid() != 1) die("must be run as PID 1"); // 内核约定：init 必须是 1 号进程 console_init(); set_sane_term(); xchdir("/"); setsid(); /* PATH / SHELL / USER 等环境 */ message(..., "init started: %s", bb_banner) if (单用户模式参数) new_init_action(RESPAWN, shell, ...); else parse_inittab(); // ★ 读 /etc/inittab，init 的任务清单 /* 一次性阶段 */ run_actions(SYSINIT); // 含 rcS ，开机服务总开关脚本 run_actions(WAIT) run_actions(ONCE); while (1) { run_actions(RESPAWN | ASKFIRST); /* 等信号、收尸、必要时重启 respawn 进程 */ check_delayed_sigs(...); waitpid(...); sleep1(); }

阶段三：解析 /etc/inittab

::sysinit:/bin/mount -t proc proc /proc ::sysinit:/bin/mount -o remount,rw / ::sysinit:/bin/mkdir -p /dev/pts /dev/shm ::sysinit:/bin/mount -a ::sysinit:/bin/mkdir -p /run/lock/subsys ::sysinit:/sbin/swapon -a null::sysinit:/bin/ln -sf /proc/self/fd /dev/fd null::sysinit:/bin/ln -sf /proc/self/fd/0 /dev/stdin null::sysinit:/bin/ln -sf /proc/self/fd/1 /dev/stdout null::sysinit:/bin/ln -sf /proc/self/fd/2 /dev/stderr ::sysinit:/bin/hostname -F /etc/hostname # now run any rc scripts ::sysinit:/etc/init.d/rcS ......

行格式：[id]:[runlevels]:[action]:[process]

阶段四：run_actions(SYSINIT) 跑通 sysinit

static void run_actions(int action_type) { for (a = G.init_action_list; a; a = a->next) { if (!(a->action_type & action_type)) continue; if (a->action_type & (SYSINIT | WAIT | ONCE | ...)) { pid_t pid = run(a); /* fork/vfork + 子进程 exec */ if (a->action_type & (SYSINIT | WAIT | ...)) waitfor(pid); /* SYSINIT：等子进程结束 */ } /* RESPAWN/ASKFIRST：只在 pid==0 时启动，不等待 */ } }

阶段五：rcS 按序号执行 init.d

只匹配Sxx（两位序号+名字），启动顺序根据字典序来排：S00S03S49S99
在本项目中，建立分区文件的脚本：buildroot/board/rockchip/rk3562/ctu-overlay/etc/init.d/S03ctu-mount等。UI合成器的有buildroot/package/weston/S49weston。都是两位序号+名字。也可以个性化编写脚本，跑系统喂狗或者开机软件等

阶段六：主循环 respawn / 关机 shutdown

主循环

while (1) { run_actions(RESPAWN | ASKFIRST); check_delayed_sigs(NULL); while ((wpid = waitpid(-1, NULL, WNOHANG)) > 0) { a = mark_terminated(wpid); /* RESPAWN 项 pid 置 0 → 下次再 run */ } sleep1(); }

关机

::shutdown:/etc/init.d/rcK ::shutdown:/sbin/swapoff -a ::shutdown:/bin/umount -a -r

rcK 反向对 S?? 调stop

Rootfs 的制作

注：制作在 PC 上完成；启动是板子每次上电跑已经做好的文件。二者别混。

制作视角：三者关系

Buildroot 造出 rootfs；BusyBox 被编进 rootfs，板上当/sbin/init（pid 1）。

BusyBox 源码 ──make──► busybox ELF + /bin/ls、/sbin/init … 链接 │ ▼ 装进某个目录（CONFIG_PREFIX / TARGET_DIR） 其余材料（skeleton、inittab、libc、overlay…）──► 完整 rootfs 树 │ ▼ mkfs / Buildroot 打镜像 rootfs.img（可烧录）

通用：只用 BusyBox 源码怎么编

cd busybox-x.y.z make menuconfig # 打开 Init→init；交叉编译设 Cross Compiler prefix make -j$(nproc) # 编出一个多呼 ELF mkdir -p /tmp/myroot make CONFIG_PREFIX=/tmp/myroot install

make install会：

1. 把busybox拷进 CONFIG_PREFIX（常见/bin/busybox）
2. 按 .config 建/sbin/init、/bin/sh、/bin/ls… 链接指向它

交叉编译注意：

• 必须用板子同架构工具链，别用宿主机 gcc 直接编目标程序
• 可选CONFIG_STATIC=y静态链接（可不依赖目标机 libc，体积更大）
• 没开CONFIG_INIT→ 没有/sbin/init，内核 exec 后起不来

凑齐可启动 rootfs（BusyBox alone 不够）

此时/tmp/myroot只有 BusyBox 那一层。还要：

手搓示意：

ROOT=/tmp/myroot # 已 make CONFIG_PREFIX=$ROOT install mkdir -p $ROOT/{etc/init.d,proc,sys,dev,tmp,root} # 放入 inittab（含 sysinit + getty respawn）、简易 rcS # 动态链接则拷 .so 到 $ROOT/lib # 再 mkfs.ext4 / 打包成镜像烧进去

Buildroot 怎么自动做上面这些

产品不天天手敲 CONFIG_PREFIX，Buildroot 内部等价：

Buildroot make ├─ 准备 TARGET_DIR（= 即将成为 rootfs 的目录树） ├─ 解压/配置 BusyBox ├─ CROSS_COMPILE=… make ├─ make CONFIG_PREFIX=$(TARGET_DIR) install ├─ 再装 inittab、initscripts、其它包、overlay └─ 按配置打成 ext4 / squashfs …

只重编 BusyBox：

cd buildroot make busybox-menuconfig make busybox-rebuild

本 SDK

./build.sh rootfs → mk-rootfs.sh → mk-buildroot.sh rockchip_kx_rk3562_sp → output/.../target/（TARGET_DIR）→ rootfs.img

Overlay（后写覆盖先写）：

BR2_ROOTFS_OVERLAY="board/rockchip/common/base board/rockchip/rk3562/sp-overlay board/rockchip/rk3562/ctu-overlay"

做完自检

ls -l …/target/sbin/init # 期望指向 busybox cat …/target/etc/inittab ls …/target/etc/init.d/

做出来的文件 ↔ 启动阶段