前言
最近翻出来十年前的ARM9开发板：AT91SAM9261EK，芯片是原Ateml的AT91系列，之前开发的资料，因为更换电脑，基本上找不到了，还好部分经验记录在了【博客】上，所以，这次为了继续学习总结整个嵌入式Linux的开发方法，【宝刀未老】的ARM9 开发板重新上电，开启嵌入式Linux学习研究之旅Atmel 官方有比较全面的资料，地址为：/bin/view/Linux4SAM/嵌入式开发是一个【动手】实践的综合学科，如果不【亲自动手】，你永远不了解技术的实现细节，也无法感受到解决一个个难题带来的【喜悦】，就像是【游泳或是骑自行车】，理论经验再丰富，不【亲自】持续性的练习，依旧是个【门外汉】流程介绍
目前接触到很多支持Linux的芯片，大多数：ROM-Less，也就是本身的SRAM与Flash容量有限，如果跑Linux，需要外部的SDRAM、DDR SDRAM、NandFlash、NorFlash、SD卡等。这牵涉到一个基本的问题：从哪个存储设备启动的问题，NandFlash、SD卡，本身不具备【随机存储】的能力，不能直接启动，只作为【存储代码】的作用，启动时，需要把【代码】拷贝到SDRAM中（容量大，DDR 也是SDRAM的一种）AT91系列的SOC MPU，本身有ROM，可以通过硬件的片选，选择启动方式，AT91SAM9216-EK这个开发板，可以使用NandFlash启动，但需要 Atmel提供的：BootStrapAT91的BootStrap 可以继续引导 U-Boot， U-Boot 继续引导Linux，Linux 运行起来，需要【根文件系统】，本篇研究【根文件系统的制作】与【运行】根文件系统
烧写了BootStrap、U-Boot、uImage（Linux内核），系统并没有跑起来，原因就是还需要个【根文件系统】，这个根文件系统的文件类型，可以是jffs2、yaffs2、cramfs、ubifs等，我这里先使用：cramfs根文件系统的文件格式定好了，还需要【原材料】，也就是需要构建一个【根文件系统】的包。Linux中的【一切皆文件】思想说明，需要创建一个个的目录或是文件，最后把这些目录文件按指定的文件格式打包一下，烧写到开发板的存储设备中，如NandFlash中，如SD卡中没有根文件系统
没有根文件系统，Linux 内核根本跑不起来，会报类似下面的错误VFS: Cannot open root device "mtdblock7" or unknown-block(31,7): error -5Please append a correct "root=" boot option; here are the available partitions:1f00 256 mtdblock0 (driver?)1f01 512 mtdblock1 (driver?)1f02 256 mtdblock2 (driver?)1f03 256 mtdblock3 (driver?)1f04 256 mtdblock4 (driver?)1f05 512 mtdblock5 (driver?)1f06 6144 mtdblock6 (driver?)1f07122880 mtdblock7 (driver?)Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(31,7)
制作流程
先制作最小的根文件系统，让Linux内核跑起来，首先是下载：BusyBox，生成根文件系统必须的初始化与shell命令等这部分参考：【busybox-1.35.0】嵌入式Linux编译有了BusyBox 这个 小工具集，还缺失一些Linux必须的文件，操作如下/etc 目录
这里需要三个文件： 注意这个是烧写到开发板上的目录结构，本地在rootfs目录下，创建时需要注意，移除 最前面的//etc/inittab/etc/fstab/etc/init.d/rcS/etc/inittab
参考的文件内容如下：::sysinit:/etc/init.d/rcS ::askfirst:-/bin/sh ::ctrlaltdel:/sbin/reboot ::shutdown:/bin/umount -a -r
/etc/fstab
proc /proc proc defaults 0 0 sysfs/sys sysfs defaults 0 0 devtmpfs /dev devtmpfs defaults 0 0 tmpfs/tmp tmpfs defaults 0 0 tmpfs/var tmpfs defaults 0 0
/etc/init.d/rcS
#! /bin/sh mount -t sysfs none /sysmount -t proc none /procmount -t tmpfs tmpfs /tmpmdev -s
这个文件需要改为【可执行属性】，如chmod +x etc/init.d/rcS，注意这里不使用/etc，而是etc，原因是相对：rootfs 目录，而不是【开发主机的】目录/etc
/dev 目录
注意这个是烧写到开发板上的目录结构，本地在rootfs目录下的 dev （相对目录）这里需要创建dev/console与dev/null两个设备用于启动Linux系统mknod -m 600 dev/console c 5 1mknod -m 600 dev/null c 1 3
其他目录
需要把 BusyBox 的【产物】，也就是 _install 目录下的所有目录文件，【拷贝】到 rootfs下可以创建几个【空目录】mkdir root boot tmp var sys proc lib mnt home usr
文件打包
这里使用cramfs 文件，原因就是简单方便，验证Linux 内核正常跑起来，后面再研究其他的文件系统，如：jffs2、yaffs2、ubifs等ubuntu 安装 ：mtd-tools 工具apt-get install mtd-toolscramfs 打包：mkfs.cramfs rootfs_01 rootfs_01.img，这里的后缀意义不大，注意用于自己识别哪个是打包后的文件而已，可以改后缀为.bin烧写验证
这里使用AT91SAM9261KE，需要依次烧写：BootStrap、u-boot.bin、uImage、rootfs_01.img，注意这里使用NandFlash，烧写在NandFlash指定的地址下注意事项一
内核需要开启【指定文件系统】的支持，如这里是：cramfs，需要在Linux内核编译时开启注意事项二
uboot 默认会传递：bootargs 给到内核，这里需要改下：rootfstype=cramfs，并且增加一条init=/linuxrc修改方法可以直接修改 uboot 的文件，也可以在启动后，进入uboot的命令行，使用命令修改U-Boot> setenv bootargs 'console=ttyS0,115200 earlyprintk mtdparts=atmel_nand:256k(bootstrap)ro,512k(uboot)ro,256k(env),256k(env_redundant),256k(spare),512k(dtb),6M(kernel)ro,-(rootfs) root=/dev/mtdblock7 rw rootfstype=cramfs init=/linuxrc'U-Boot> saveenv Saving Environment to NAND...Erasing redundant NAND...Erasing at 0x100000 -- 100% complete.Writing to redundant NAND... OKU-Boot> reset
cramfs 启动信息
备注
创建根文件系统的脚本，根据网上类似的脚本改了一下#!/bin/bashecho "------Create rootfs start...--------"rootfs=$1rm -rf $rootfsmkdir $rootfscd $rootfsecho "--------Create root,dev....----------" mkdir root dev etc boot tmp var sys proc lib mnt home usrmkdir etc/init.d etc/rc.decho "make node in dev/console dev/null"sudo mknod -m 600 dev/console c 5 1sudo mknod -m 600 dev/null c 1 3# create etc config /etc/inittabecho -e "::sysinit:/etc/init.d/rcS " >etc/inittabecho -e "::askfirst:-/bin/sh " >>etc/inittabecho -e "::ctrlaltdel:/sbin/reboot " >>etc/inittabecho -e "::shutdown:/bin/umount -a -r " >>etc/inittab# create etc config /etc/init.d/rcsecho -e "#! /bin/sh " >etc/init.d/rcSecho -e "mount -t sysfs none /sys " >>etc/init.d/rcSecho -e "mount -t proc none /proc " >>etc/init.d/rcSecho -e "mount -t tmpfs tmpfs /tmp" >>etc/init.d/rcSecho -e "mdev -s " >>etc/init.d/rcSchmod +x etc/init.d/rcS# create etc config /etc/fstabecho -e "proc /proc proc defaults 0 0 " >etc/fstabecho -e "sysfs/sys sysfs defaults 0 0 " >>etc/fstabecho -e "devtmpfs /dev devtmpfs defaults 0 0 " >>etc/fstabecho -e "tmpfs/tmp tmpfs defaults 0 0 " >>etc/fstabecho -e "tmpfs/var tmpfs defaults 0 0 " >>etc/fstabecho "-------make rootfs done---------"
【注意】脚本需要【可执行属性】，制作方法：cr_fs.sh rootfs_02，后面跟个rootfs的目录名字制作后，只需要把 BusyBox 生成（make install）后的产物，复制到 rootfs下最后使用 mkfs.cramfs xx_fs xx_fs.bin 即可生成 cramfs的根文件系统，这个 xx_fs.bin 可以直接烧写到NandFlash上
