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  • 23
  • 10月

构建基于Busybox的Initramfs

Post by digwtx at 2014. Category: Linux.

Initramfs是一个压缩过的cpio文件，可用于引导Linux系统、引导LIVECD、也可以 用于系统安装等。

本文介绍如何构建基于Busybox的Initramfs。

Busybox 是一个功能强大的工具集，包含了常用的Linux命令，在嵌入式设备上用得 比较多，因为体积小巧。当然，Busybox也可以用来引导Linux系统和LIVECD，不过 不能引导LVM卷，因为mdev识别不了。

1   Busybox

Busybox最新稳定版是1.22.1。

1.1   下载

$ wget http://busybox.net/downloads/busybox-1.22.1.tar.bz2

1.2   配置

$ tar xf busybox-1.22.1.tar.bz2
$ cd busybox-1.22.1
$ make defconfig
$ make menuconfig

执行 make menuconfig 之后，把下面几个选项选上：

Busybox Settings:
- General Configuration -> Don't use /usr
- General Configuration -> Show verbose applet usage messages
- General Configuration -> Runtime SUID/SGID configuration via /etc/busybox.conf
- Build Options -> Build BusyBox as a static binary (no shared libs)

注解

defconfig - set .config to largest generic configuration

就是最大化选用通用的功能

1.3   编译及安装

$ make
$ make install

执行 make install 之后，会生成一个 _install 目录，里面就是 编译后Busybox，包含 bin 、 sbin 、 及 linuxrc 软链接。这个目 录的内容可以直接复制到下面制作initramfs的目录。

警告

这里假设initramfs的根目录是 /tmp/initramfs/ 。

$ cp -r _install/* /tmp/initramfs/

到这里，编译Busybox的工作就算是完成了。

2   Initramfs

2.1   文件结构

经过上面的步骤之后，现在来看看initramfs根目录( /tmp/initramfs/ )的结 构，应该是这样子的：

├── bin
├── linuxrc -> bin/busybox
└── sbin

下面我们需要创建一个可执行文件 init ，这是一个Shell脚本。

2.2   init文件

init 起到承上启下的作用。内核加载完成之后，就会执行这个文件，在这个 文件，可以执行相关命令，最后挂载要启动的文件系统，并切换执行目标系统的 /sbin/init 文件，开始引导真实的Linux系统。

为了简单，这里直接贴出源代码，流程也相对比较简单。

#!/bin/sh

echo "Loading, please wait..."

export PATH="/bin:/sbin"

[ -d /dev ] || mkdir -m 0755 /dev
[ -d /root ] || mkdir --mode=0700 /root
[ -d /sys ] || mkdir /sys
[ -d /proc ] || mkdir /proc
[ -d /tmp ] || mkdir /tmp
[ -d /mnt ] || mkdir /mnt

# Mount /proc and /sys:
mount -n proc /proc -t proc
mount -n sysfs /sys -t sysfs

# Note that this only becomes /dev on the real filesystem if udev's scripts
# are used; which they will be, but it's worth pointing out
#mount -t tmpfs -o mode=0755 udev /dev
[ -e /dev/console ] || mknod /dev/console c 5 1
[ -e /dev/null ] || mknod /dev/null c 1 3

echo /sbin/mdev >/proc/sys/kernel/hotplug
mdev -s

# Get real root device by LABEL or UUID
get_root() {
    if [ ! -z "$LABEL" ]; then
        ROOT=`blkid | sed -n "/$LABEL/p" | cut -d: -f 1`
    fi
    if [ ! -z "$UUID" ]; then
        ROOT=`blkid | sed -n "/$UUID/p" | cut -d: -f 1`
    fi
}

for x in $(cat /proc/cmdline); do
    case $x in
    init=*)
        init=${x#init=}
        ;;
    root=*)
        ROOT=${x#root=}
        case $ROOT in
            LABEL=*)
                LABEL=${ROOT#LABEL=}
                ;;
            UUID=*)
                UUID=${ROOT#UUID=}
                ;;
            /dev/nfs)
                [ -z "${BOOT}" ] && BOOT=nfs
                ;;
        esac
        ;;
    rootflags=*)
        ROOTFLAGS="-o ${x#rootflags=}"
        ;;
    rootfstype=*)
        ROOTFSTYPE="${x#rootfstype=}"
        ;;
    rootdelay=*)
        ROOTDELAY="${x#rootdelay=}"
        ;;
    resumedelay=*)
        RESUMEDELAY="${x#resumedelay=}"
        ;;
    loop=*)
        LOOP="${x#loop=}"
        ;;
    loopflags=*)
        LOOPFLAGS="-o ${x#loopflags=}"
        ;;
    loopfstype=*)
        LOOPFSTYPE="${x#loopfstype=}"
        ;;
    cryptopts=*)
        cryptopts="${x#cryptopts=}"
        ;;
    nfsroot=*)
        NFSROOT="${x#nfsroot=}"
        ;;
    netboot=*)
        NETBOOT="${x#netboot=}"
        ;;
    ip=*)
        IPOPTS="${x#ip=}"
        ;;
    boot=*)
        BOOT=${x#boot=}
        ;;
    resume=*)
        RESUME="${x#resume=}"
        ;;
    noresume)
        NORESUME=y
        ;;
    panic=*)
        panic="${x#panic=}"
        ;;
    quiet)
        quiet=y
        ;;
    ro)
        readonly=y
        ;;
    rw)
        readonly=n
        ;;
    debug)
        debug=y
        exec >/tmp/initramfs.debug 2>&1
        set -x
        ;;
    debug=*)
        debug=y
        set -x
        ;;
    break=*)
        break=${x#break=}
        ;;
    break)
        break=premount
        ;;
    0|1|2|3|4|5|6)
        RUNLEVEL=$x
        ;;
    esac
done

for t in 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16;
do
    echo "Mounting the ROOT DEVICE (Time $t) ..."
    get_root $ROOT
    mount -o ro $ROOT /mnt
    mountpoint -q /mnt && break
    echo "Sleep 4s ..."
    sleep 4
done

if [ -e /mnt/sbin/init ] ;
then
    umount /proc
    umount /sys
    exec switch_root /mnt /sbin/init $RUNLEVEL
fi

/bin/sh -i

别忘记给 init 加上执行权限：

$ chmod +x init

现在文件结构应该是这样的：

├── bin
├── init
├── linuxrc -> bin/busybox
└── sbin

到这里，initramfs已经构建好了，下面进行打包及压缩。

注解

关于mdev的几点说明：

  1. mdev不支持LVM卷

  2. mdev支持USB设置热插拨，不过需要把HOTPLUG及USB_STORAGE支持及驱动编 译进内容，而不是编译成模块。

    Bus options (PCI, PCMCIA, EISA, MCA, ISA) -> PCI Hotplug Support
    Device Drivers -> USB support

2.3   打包压缩

使用下面这个命令就可以完成打包压缩工作：

$ find . | cpio -o -H newc | gzip -9c > ../initrd.gz

现在， /tmp/initrd.gz 就是制作好的initramfs。

Tags:   busybox ,  initramfs .