Linux使用nfs root文件系统

使用Ubuntu14.04虚拟机，virtualbox5.2版本，friendlyarm自带4.4.3编译器，micromini2440开发板。Linux内核版本2.6.32.2,uboot版本u-boot-2010.3（移植参考：http://blog.chinaunix.net/uid-23787856-id-115375.html），busybox1.13.3。

一、制作root文件系统

根文件系统是内核启动后挂载的第一个文件系统，设备文件以及启动配置文件都会加载到该文件系统上。根文件系统目录结构由mkyaffs2image工具生成一个二进制文件烧录到NAND FLASH中，待内核加载该文件系统到DRAM内存中。

1.1 制作根文件目录结构

首先手动创建内核需要的目录结构，使用友善之臂提供的脚本生成目录。用以下命令创建一个脚本文件creat_root，并使用命令chmod +x creat_root修改脚本文件执行属性。运行./creat_root脚本后，当前目录下会出现rootfs文件夹，证明创建成功。

#!/bin/sh
    echo "------Create rootfs directons start...--------"
    mkdir rootfs
    cd rootfs
    echo "--------Create root,dev....----------"
    mkdir root dev etc boot tmp var sys proc lib mnt home
    mkdir etc/init.d etc/rc.d etc/sysconfig
    mkdir usr/sbin usr/bin usr/lib usr/modules
    echo "make node in dev/console dev/null"
    mknod -m 600 dev/console c 5 1
    mknod -m 600 dev/null c 1 3
    mkdir mnt/etc mnt/jffs2 mnt/yaffs mnt/data mnt/temp
    mkdir var/lib var/lock var/run var/tmp
    chmod 1777 tmp
    chmod 1777 var/tmp
    echo "-------make direction done---------"

    echo "------Create rootfs directons start...--------"
    mkdir rootfs
    cd rootfs
    echo "--------Create root,dev....----------"
    mkdir root dev etc boot tmp var sys proc lib mnt home
    mkdir etc/init.d etc/rc.d etc/sysconfig
    mkdir usr/sbin usr/bin usr/lib usr/modules
    echo "make node in dev/console dev/null"
    mknod -m 600 dev/console c 5 1
    mknod -m 600 dev/null c 1 3
    mkdir mnt/etc mnt/jffs2 mnt/yaffs mnt/data mnt/temp
    mkdir var/lib var/lock var/run var/tmp
    chmod 1777 tmp
    chmod 1777 var/tmp
    echo "-------make direction done---------"

1.2 建立动态链接库

拷贝友善之臂提供的库文件到rootfs/lib库文件夹下。根据以下参考方法拷贝。

tar –zxvf root_qtopia.tgz –C /opt/studyarm

cp –rfd /opt/studyarm/root_qtopia/lib/* /opt/studyarm/rootfs/lib/*

1.3 交叉编译 Bosybox
Bosybox 是一个遵循 GPL v2 协议的开源项目，它在编写过程总对文件大小进行优化，并考虑了系统资源有限 ( 比如内存等 ) 的情况，使用 Busybox 可以自动生成根文件系统所需的 bin 、 sbin 、 usr 目录和 linuxrc 文件。可到busybox官网下载任意版本，地址：https://busybox.net/downloads/
1.3.1 、解压 busybox
    cd /mnt/hgfs/share
    tar –zxvf busybox-1.13.3.tar.tgz –C /opt/studyarm
1.3.2 、进入源码，修改 Makefile 文件：
    cd /opt/studyarm/busybox-1.13.3
修改：
    CROSS_COMPILE ?=arm-linux- // 第 164 行需要使用编译器的绝对路径。
    ARCH ?=arm // 第 189 行
1.3.3 、配置 busybox
    提示：友善之臂已经在光盘中提供了 busybox 的源代码包，在光盘 \linux 目录中，文件
名为： busybox-1.13.3-mini2440.tgz( 用户手册 5.4 章节介绍了解压安装的方法），解压后里面包
含了友善之臂提供的缺省配置文件： fa_config( 输入命令“ cp fa.config .config ”可以调用该配
置 ) ，一般用户直接使用缺省文件就可以了，这样生成的 busybox 和 root_qtopia 中的是完全一
致的。但为了对它的配置了解更多一些，可以参考原文作者的如下步骤：
输入 make menuconfig 进行配置
(1) 、 Busybox Settings--->
General Configuration--->
[*] Show verbose applet usage messages
[*] Store applet usage messages in compressed form
[*] Support –install [-s] to install applet links at runtime
[*] Enable locale support(system needs locale for this to work)
[*] Support for –long-options
[*] Use the devpts filesystem for unix98 PTYs
[*] Support writing pidfiles
[*] Runtime SUID/SGID configuration via /etc/busybox.config
[*] Suppress warning message if /etc/busybox.conf is not readable
Build Options--->
[*] Build BusyBox as a static binary(no shared libs)
[*] Build with Large File Support(for accessing files>2GB)
Installation Options->
[]Don’t use /usr
Applets links (as soft-links) --->
(./_install) BusyBox installation prefix
Busybox Library Tuning --->
(6)Minimum password legth
(2)MD5:Trade Bytes for Speed
[*]Fsater /proc scanning code(+100bytes)
[*]Command line editing
(1024)Maximum length of input
[*] vi-style line editing commands
(15) History size
[*] History saving
[*] Tab completion
[*]Fancy shell prompts
(4) Copy buffer size ,in kilobytes
[*]Use ioctl names rather than hex values in error messages
[*]Support infiniband HW
(2) 、 Linux Module Utilities--->
(/lib/modules)Default directory containing modules
(modules.dep)Default name of modules.dep
[*] insmod
[*] rmmod
[*] lsmod
[*] modprobe
-----options common to multiple modutils
[ ] support version 2.2/2.4 Linux kernels
[*]Support tainted module checking with new kernels
[*]Support for module .aliases file
[*] support for modules.symbols file
(3) 、在 busybox 中配置对 dev 下设备类型的支持
    dev 的创建有三种方法：
手动创建：在制作根文件系统的时候，就在 dev 目录下创建好要使用的设备文件，系统
挂接根文件系统后，就可以使用 dev 目录下的设备文件了。
使用 devfs 文件系统：这种方法已经过时，具有不确定的设备映射、没有足够的主 / 次设
备号、 devfs 消耗大量的内存。
udev ：它是个用户程序，能根据系统中硬件设备的状态动态的更新设备文件，包括设备
文件的创建、删除等。它的操作相对复杂，但灵活性很高
mdev 是 busybox 自带的一个简化版的 udev ，适合于嵌入式的应用埸合。其具有使用简
单的特点。它的作用，就是在系统启动和热插拔或动态加载驱动程序时，自动产生驱动程序所
需的节点文件。在以 busybox 为基础构建嵌入式 linux 的根文件系统时，使用它是最优的选择。
下面的选项将增加对 mdev 的支持。
Linux System Utilities --->
[*]Support /etc/mdev.conf
[*]Support command execution at device addition/removal
1.3.4 、编译 busybox
编译 busybox 到指定目录：
    cd /opt/studyarm/busybox-1.13.3
    make CONFIG_PREFIX=/opt/studyarm/rootfs install //红色标注为刚才创建的根文件系统顶层目录

在 rootfs 目录下会生成目录 bin、 sbin、 usr 和文件 linuxrc 的内容。

1.4 建立 etc 目录下的配置文件
1、 etc/mdev.conf 文件，内容为空。
2、拷贝主机 etc 目录下的 passwd、 group、 shadow 文件到 rootfs/etc 目录下。
3、 etc/sysconfig 目录下新建文件 HOSTNAME，内容为” H3-Studio”。
4、 etc/inittab 文件：
    #etc/inittab
    ::sysinit:/etc/init.d/rcS
    s3c2410_serial0::askfirst:-/bin/sh
    ::ctrlaltdel:/sbin/reboot
    ::shutdown:/bin/umount -a –r
5、 etc/init.d/rcS 文件：
    #!/bin/sh
    PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
    runlevel=S
    prevlevel=N
    umask 022
    export PATH runlevel prevlevel
    echo "----------munt all----------------"
    mount -a
    echo /sbin/mdev>/proc/sys/kernel/hotplug
    mdev -s
    echo "***********************************************"
    echo "****************Studying ARM*********************"
    echo "Kernel version:linux-2.6.32.2"
    echo "***********************************************"
    /bin/hostname -F /etc/sysconfig/HOSTNAME
    (或者直接 /bin/hostname H3-Studio ）
    使用以下命令改变 rcS 的执行权限：
    Chmod +x rcS
6、 etc/fstab 文件：
    #device mount-point type option dump fsck order
    proc /proc proc defaults 0 0
    none /tmp ramfs defaults 0 0
    sysfs /sys sysfs defaults 0 0
    mdev /dev ramfs defaults 0 0
7、 etc/profile 文件：
    #Ash profile
    #vim:syntax=sh
    #No core file by defaults
    #ulimit -S -c 0>/dev/null 2>&1
    USER="id -un"
    LOGNAME=$USER
    PS1='[\u@\h]#'
    PATH=$PATH
    HOSTNAME='/bin/hostname'
    export USER LOGNAME PS1 PATH

二、Ubuntu中开启nfs服务器

参考：https://www.linuxidc.com/Linux/2016-04/129848.htm

2.1-安装Ubuntu nfs服务器端：

sudo apt-get install nfs-kernel-server

2.2-安装nfs的客户端：

sudo apt-get install nfs-common

(在安装nsf-kernel-server的时候，也会安装nfs-commom。如果没有安装这个软件包，则要执行1.2中的命令了)
2.3-设置共享的文件目录

sudo mkdir /opt/studyarm/rootfs

2.4-修改配置文件/etc/exports

在最后一行添加：/opt/studyarm/rootfs *(rw,sync,no_root_squash,no_subtree_check)
前面那个目录是与nfs服务客户端共享的目录，*代表允许所有的网段访问（也可以使用具体的IP）
rw：挂接此目录的客户端对该共享目录具有读写权限
sync：资料同步写入内存和硬盘
no_root_squash：客户机用root访问该共享文件夹时，不映射root用户。（root_squash：客户机用root用户访问该共享文件夹时，将root用户映射成匿名用户）
no_subtree_check：不检查父目录的权限。
2.5-nfs是一个RPC程序，使用它前，需要映射好端口，通过rpcbind 设定：

sudo service rpcbind restart restart

2.6-重启nfs服务：

sudo service restartnfs-kernel-server restart

2.7 刷新配置

启动之后可以通过status来查看状态，如果下次修改了配置，可以重启服务来使配置生效，也可以直接执行如下命令刷新配置：