嵌入式ARM Linux系统构成（三）：根文件系统详解

在嵌入式ARM Linux系统中，根文件系统（Root File System）是系统启动后挂载的第一个文件系统，它包含了系统运行所必需的文件、目录、设备节点和应用程序。对于初学者来说，理解根文件系统的构成是构建嵌入式系统的基础。

1. 根文件系统的作用

根文件系统提供了Linux内核启动后所需的用户空间环境，包括init程序、shell、库文件、配置文件以及设备节点等。在嵌入式ARM Linux中，根文件系统通常存储在Flash、SD卡或通过NFS网络挂载。

2. 根文件系统的基本目录结构

遵循FHS标准，典型的根文件系统包含以下目录：/bin, /sbin, /etc, /dev, /proc, /sys, /usr, /var, /tmp, /root, /home, /mnt, /opt等。其中，/bin和/sbin存放常用命令，/etc存放配置文件，/dev包含设备文件，/proc和/sys是虚拟文件系统，用于内核与用户空间交互。

3. 使用BusyBox构建根文件系统

BusyBox是一个集成了大量常用Unix工具的精简可执行文件，非常适合嵌入式环境。通过编译BusyBox并创建符号链接，我们可以获得一个功能齐全的根文件系统基本工具集。此外，还需要手动创建必要的设备节点（如console、null）和配置文件（如inittab、fstab）。

4. init进程与启动流程

内核启动后，会尝试挂载根文件系统并执行第一个用户空间程序——init进程（通常是/sbin/init）。init进程根据/etc/inittab配置文件启动系统服务、运行级别脚本，最终生成终端或启动应用程序。在嵌入式系统中，init可以简化为直接启动一个shell或应用程序。

5. 根文件系统的挂载选项

根文件系统的类型可以是ext4、jffs2、yaffs2、initramfs等，通过内核命令行参数root=指定。内核必须支持所选文件系统驱动。在开发阶段，常使用NFS作为根文件系统，方便调试。

构建一个完整的嵌入式ARM Linux根文件系统需要综合考虑硬件限制、功能需求和存储介质。通过上述步骤，即使是初学者也能搭建起一个基本的根文件系统，为后续应用程序开发打下基础。