Mini2440之linux根文件系统yaffs2移植

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作者:大奥特曼打小怪兽

什么是根文件系统？理论上说一个嵌入式设备如果内核能运行起来，且不需要用户进程的话（估计这种情况很少），是不需要文件系统的。文件系统简单的说就是一种目录结构，由于linux操作系统的设备在系统中是以文件的形式存在，将这些文件分类管理以及提供和内核交互的接口，就形成了一定的目录结构也就是文件系统。文件系统是为用户反映系统的一种形式，为用户提供一个检测控制系统的接口。

而根文件系统，就是一种特殊的文件系统。那么根文件系统和普通的文件系统有什么区别呢？借用书上的话说就是，根文件系统就是内核启动时挂载的第一个文件系统。由于根文件系统是启动时挂载的第一个文件系统，那么根文件系统就要包括Linux启动时所必须的目录和关键性的文件，例如Linux 启动时都需要有用户进程 init 对应的文件，在Linux挂载分区时一定要会找 /etc/fstab这个挂载文件等，根文件系统中还包括了许多的应用程序，如 /bin目录下的命令等。任何Linux启动时所必须的文件的文件系统都可以称为根文件系统。

一个典型的嵌入式Linux根文件系统目录如下所示：

目录	内容
bin	系统命令和工具
dev	系统设备文件
etc	系统初始化脚本和配置文件
lib	系统运行库文件
proc	proc文件系统
sbin	系统管理员命令和工具
sys	sysfs文件系统
tmp	临时文件
usr	用户命令和工具，下分usr/bin和usr/sbin目录
var	系统运行产生的可变数据

要构建一个可用的Linux根文件系统，需要的二进制和库都不少，完全从零开始也是不现实的，推荐参考其它现有可用的文件系统，在原基础上按需修改；或者使用文件系统制作工具如 BusyBox 来实现文件系统的生成。

一、编译、安装、配置 busybox

busybox编译和环境和有很大的关系，我的操作系统版本为：

root@zhengyang:/work/sambashare/drivers/1.hello_dev# lsb_release -a
LSB Version:    core-9.20160110ubuntu0.2-amd64:core-9.20160110ubuntu0.2-noarch:security-9.20160110ubuntu0.2-amd64:security-9.20160110ubuntu0.2-noarch
Distributor ID: Ubuntu
Description:    Ubuntu 16.04.7 LTS
Release:        16.04
Codename:       xenial

我尝试了不同版本buybox和arm-linux-gcc后，发现有些版本编译成功后，做成的根文件系统，在linux-5.2.8挂载时会失败。最终发现：

busybox-1.25.0 + arm-linux-gcc 4.8.3

编译运行成功了，下面我们就介绍这个环境的搭建。

1.1 下载源码

根文件系统是根据busybox来制作的。下载地址：https://busybox.net/downloads/。

这里我们就以1.25.0版本为例进行编译安装介绍：

注意：一般你使用什么版本的交叉编译器来编译linux内核时，文件系统中的所有程序也要使用同样的交叉编译器来编译。

下载完成后解压：

tar -jxvf busybox-1.25.0.tar.bz2

1.2 配置busybox

在路径busybox-1.25.0下运行如下命令，使用默认配置：

cd ./busybox-1.25.0
make defconfig          # 使用默认配置

然后进入图像化配置页面，修改配置：

make menuconfig

进入Busybox Settings，配置如下参数：

Build Options --->
    Cross compile prefix：/usr/local/arm/4.8.3/bin/arm-linux-
    additional CFLAGS: -march=armv4t； s3c2440支持的指令集
    []Build BusyBox as a static binary(no shared libs)  静态编译，取消动态库
    [*] Build Shared libbusybox 使用动态库

编译方式有两种：

第一种是以静态方式编译，即生成的busybox不需要动态库的支持就能运行。这样做我们就不需要部署动态库了，缺点就是自己写的程序在这个根文件系统中是不能运行的，因为缺少动态库库的支持。
第二种方式使用动态编译，这样的话我们就需要部署动态库了，在linux动态库文件是以so为后缀，而windows下文件是以dll为后缀。

这里我们指定了arm-linux-gcc 4.8.3编译器的路径，这里就不具体介绍编译器如何安装了。

继续配置：

Linux System Utilities --->
    [] nsenter
Coreutils --->
    []sync
Miscellaneous/Networking/...  Utilities --->
    可以扩展一些命令，比如flash_eraseall、hexdump；
Linux System Utilities --->
   [*] hexdump

1.3 修改源码

因为编译时会出现错误，所以需要进行源码修改，这里参考文章64位ubuntu 12.04系统编译busybox遇到的问题处理办法进行修改。

复制/usr/include/linux/fs.h拷贝到busybox的include文件中：

cp /usr/include/linux/fs.h ./include

修改include/fs.h，屏蔽以下3个头文件（否则编译时会提示找不到头文件）：

//#include <linux/limits.h>
//#include <linux/ioctl.h>
//#include <linux/types.h>

屏蔽以下几个结构体（否则编译时会提示找不到类型定义）：

#if 0
struct fstrim_range {
        __u64 start;
        __u64 len;
        __u64 minlen;
};

/* And dynamically-tunable limits and defaults: */
struct files_stat_struct {
        unsigned long nr_files;         /* read only */
        unsigned long nr_free_files;    /* read only */
        unsigned long max_files;                /* tunable */
};

struct inodes_stat_t {
        long nr_inodes;
        long nr_unused;
        long dummy[5];          /* padding for sysctl ABI compatibility */
};
#endif

修改util-linux/blkdiscard.c中对fs.h头文件的包含方式：

#include <linux/fs.h>修改为#include "fs.h"。

1.4 编译

运行命令：

make

然后查看当前路径下是否存在busybox：

root@zhengyang:/work/sambashare/busybox-1.25.0# ll busybox
-rwxr-xr-x 1 root root 1093048 1月  22 22:12 busybox*

执行make install：

make install

make install的目的就是将编译生成的可执行程序及其依赖的库文件、配置文件、头文件安装到当前系统中指定（一般都可以自己指定安装到哪个目录下，如果不指定一般都有个默认目录）的目录下，生成_install 文件夹：

root@zhengyang:/work/sambashare/busybox-1.25.0# ll _install/
总用量 24
drwxr-xr-x  6 root root 4096 2月   9 21:45 ./
drwxr-xr-x 38 root root 4096 2月   9 21:45 ../
drwxr-xr-x  2 root root 4096 2月   9 21:45 bin/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 2月   9 21:45 lib/
lrwxrwxrwx  1 root root   11 2月   9 21:36 linuxrc -> bin/busybox*
drwxr-xr-x  2 root root 4096 2月   9 21:36 sbin/
drwxr-xr-x  4 root root 4096 2月   9 21:36 usr/

里面有5个文件： bin lib linuxrc sbin usr ，linuxrc -> bin/busybox这个linuxrc其实就是个符号链接。bin、sbin、usr这三个目录里都是二进制命令工具，lib里面是库文件，这还不足以构成一个可用的根文件系统，必须进行其它完善工作，才能构建一个可用的根文件系统。

二、构建根文件系统

新建一个目录用来存放制作的根文件系统，可以命名为rootfs。将利用BusyBox生成的二进制文件及目录，即_install目录下的所有文件及目录复制到rootfs目录下。

mkdir ../rootfs
cp -a _install/* ../rootfs/

2.1 添加库文件

切换到rootfs路径下：

cd ../rootfs

找到交叉编译工具里的动态库复制到lib目录下:

cp -a /usr/local/arm/4.8.3/arm-none-linux-gnueabi/libc/armv4t/lib/*so* ./lib

-a保留权限，复制软链接本身，递归复制。

查看库文件：

root@zhengyang:/work/sambashare/rootfs# ls lib
ld-2.17.so               libgomp.so.1.0.0       libnss_db.so.2          libpthread.so.0
ld-2.18.so               libid3tag.so           libnss_dns-2.17.so      libresolv-2.17.so
ld-2.9.so                libid3tag.so.0         libnss_dns-2.18.so      libresolv-2.18.so
ld-linux.so.3            libid3tag.so.0.3.0     libnss_dns-2.9.so       libresolv-2.9.so
libanl-2.17.so           libjpeg.so             libnss_dns.so.2         libresolv.so.2
libanl-2.18.so           libjpeg.so.62          libnss_files-2.17.so    librt-2.17.so
libanl-2.9.so            libjpeg.so.62.0.0      libnss_files-2.18.so    librt-2.18.so
libanl.so.1              libm-2.17.so           libnss_files-2.9.so     librt-2.9.so
libBrokenLocale-2.17.so  libm-2.18.so           libnss_files.so.2       librt.so.1
libBrokenLocale-2.18.so  libm-2.9.so            libnss_hesiod-2.17.so   libSegFault.so
libBrokenLocale-2.9.so   libmad.so              libnss_hesiod-2.18.so   libssp.so
libBrokenLocale.so.1     libmad.so.0            libnss_hesiod-2.9.so    libssp.so.0
libbusybox.so.1.25.0     libmad.so.0.2.1        libnss_hesiod.so.2      libssp.so.0.0.0
libc-2.17.so             libmemusage.so         libnss_nis-2.17.so      libstdc++.so
libc-2.18.so             libm.so.6              libnss_nis-2.18.so      libstdc++.so.6
libc-2.9.so              libmudflap.so          libnss_nis-2.9.so       libstdc++.so.6.0.13
libcidn-2.18.so          libmudflap.so.0        libnss_nisplus-2.17.so  libstdc++.so.6.0.16
libcidn.so.1             libmudflap.so.0.0.0    libnss_nisplus-2.18.so  libstdc++.so.6.0.16-gdb.py
libcrypt-2.17.so         libmudflapth.so        libnss_nisplus-2.9.so   libthread_db-1.0.so
libcrypt-2.18.so         libmudflapth.so.0      libnss_nisplus.so.2     libthread_db.so.1
libcrypt-2.9.so          libmudflapth.so.0.0.0  libnss_nis.so.2         libts-0.0.so.0
libcrypt.so.1            libnsl-2.17.so         libpcprofile.so         libts-0.0.so.0.1.1
libc.so.6                libnsl-2.18.so         libpng12.so             libts.so
libdl-2.17.so            libnsl-2.9.so          libpng12.so.0           libutil-2.17.so
libdl-2.18.so            libnsl.so.1            libpng12.so.0.35.0      libutil-2.18.so
libdl-2.9.so             libnss_compat-2.17.so  libpng.so               libutil-2.9.so
libdl.so.2               libnss_compat-2.18.so  libpng.so.3             libutil.so.1
libgcc_s.so              libnss_compat-2.9.so   libpng.so.3.35.0        libuuid.so
libgcc_s.so.1            libnss_compat.so.2     libpthread-2.17.so      libuuid.so.1
libgomp.so               libnss_db-2.17.so      libpthread-2.18.so      libuuid.so.1.2
libgomp.so.1             libnss_db-2.18.so      libpthread-2.9.so

随便查看一个文件的属性信息，可以看到都是基于armv4t指令集：

root@zhengyang:/work/sambashare/rootfs# arm-linux-readelf -A ./lib/libc.so.6
Attribute Section: aeabi
File Attributes
  Tag_CPU_name: "4T"
  Tag_CPU_arch: v4T
  Tag_ARM_ISA_use: Yes
  Tag_THUMB_ISA_use: Thumb-1
  Tag_ABI_PCS_wchar_t: 4
  Tag_ABI_FP_rounding: Needed
  Tag_ABI_FP_denormal: Needed
  Tag_ABI_FP_exceptions: Needed
  Tag_ABI_FP_number_model: IEEE 754
  Tag_ABI_align_needed: 8-byte
  Tag_ABI_align_preserved: 8-byte, except leaf SP
  Tag_ABI_enum_size: int

这里只是拷贝动态链接库。一般开发程序使用动态编译需要板子上动态库的支持才能运行，所以拷贝动态库。

一般使用gcc编译后的可执行文件、目标文件和动态库都带有调试信息和符号信息，这些在调试的时候用到，但是却增大了文件的大小。通常在PC上调试，或者调试时使用这些带有调试信息和符号信息的库文件，程序发布后使用去掉这些信息的库文件，可以大大缩小根文件系统的体积。这里我们去掉这些信息，方法是使用strip工具：

 cd ./lib
 arm-linux-strip ./*

2.2 构建etc目录

初始化配置脚本放在在/etc目录下，用于系统启动所需的初始化配置脚本。BusyBox提供了一些初始化范例脚本，在examples/bootfloppy/etc/目录下：

root@zhengyang:/work/sambashare/busybox-1.25.0# ll examples/bootfloppy/etc/
总用量 24
drwxr-xr-x 3 root root 4096 12月  5  2018 ./
drwxr-xr-x 3 root root 4096 12月  5  2018 ../
-rw-r--r-- 1 root root   33 12月  5  2018 fstab
drwxr-xr-x 2 root root 4096 12月  5  2018 init.d/
-rw-r--r-- 1 root root  100 12月  5  2018 inittab
-rw-r--r-- 1 root root  133 12月  5  2018 profile

在rootfs目录，创建etc文件夹：

mkdir etc

将这些配置文件复制到新制作的根文件系统etc目录下。

root@zhengyang:/work/sambashare/rootfs# cp -a ../busybox-1.25.0/examples/bootfloppy/etc/* ./etc
/root@zhengyang:/work/sambashare/rootfs# ll etc
总用量 24
drwxr-xr-x  3 root root 4096 1月  23 22:05 ./
drwxr-xr-x 13 root root 4096 1月  23 21:54 ../
-rw-r--r--  1 root root   33 12月  5  2018 fstab
drwxr-xr-x  2 root root 4096 12月  5  2018 init.d/
-rw-r--r--  1 root root  100 12月  5  2018 inittab
-rw-r--r--  1 root root  133 12月  5  2018 profile

2.2.1. 修改/etc/inittab文件

/etc/inittab文件是init进程解析的配置文件，通过这个配置文件决定执行哪个进程，何时执行。将文件修改为：

# 系统启动时
::sysinit:/etc/init.d/rcS

# 系统启动按下Enter键时
::askfirst:-/bin/sh

# 按下Ctrl+Alt+Del键时
::ctrlaltdel:/sbin/reboot

# 系统关机时
::shutdown:/sbin/swapoff -a
::shutdown:/bin/umount -a -r

# 系统重启时
::restart:/sbin/init

以上内容定义了系统启动时，关机时，重启时，按下Ctrl+Alt+Del键时执行的进程。

2.2.2. 修改/etc/init.d/rcS文件

#!/bin/sh

# 挂载 /etc/fstab 中定义的所有文件系统
/bin/mount -a

# 挂载虚拟的devpts文件系统用于用于伪终端设备
/bin/mkdir -p /dev/pts
/bin/mount -t devpts devpts /dev/pts

# 使用mdev动态管理u盘和鼠标等热插拔设备
/bin/echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug

# 扫描并创建节点
/sbin/mdev -s

修改init.d文件权限：

 chmod -R 777 init.d/*

2.2.3. 修改/etc/fstab

/etc/fstab文件存放的是文件系统信息。在系统启动后执行/etc/init.d/rcS文件里/bin/mount -a命令时，自动挂载这些文件系统。

# <file system>    <mount point>    <type>    <options>    <dump>    <pass>     
proc                  /proc          proc     defaults       0         0
sysfs                 /sys           sysfs    defaults       0         0
tmpfs                 /tmp           tmpfs    defaults       0         0
tmpfs                 /dev           tmpfs    defaults       0         0

这里我们挂载的文件系统有三个proc、sysfs和tmpfs，在内核中proc和sysfs默认都支持，而tmpfs是没有支持的，我们需要添加tmpfs的支持。

2.2.4. 修改/etc/profile文件

/etc/profile文件作用是设置环境变量，每个用户登录时都会运行它，将文件内容修改为：

# 主机名
export HOSTNAME=zy

# 用户名
export USER=root

# 用户目录
export HOME=/root

# 终端默认提示符
export PS1="[$USER@$HOSTNAME:$PWD]# "    

# 环境变量
export PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin

# 动态库路径
export LD_LIBRARY_PATH=/lib:/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH

2.3 构建dev目录

在rootfs目录，创建dev文件夹：

mkdir dev

创建终端文件：

sudo mknod dev/console c 5 1
sudo mknod dev/null c 1 3

2.4 构建其他文件

mkdir mnt proc tmp sys root

三、根文件系统类型

如果文件系统已经布局完成，则可以发到目标中了。通常会制作一个镜像然后通过某种方式固化到目标系统中，具体采用哪种根文件系统类型发布需要根据资源状况、内核情况和系统需求等方面进行裁决：

硬件方面：至少需要考虑主存储介质的类型和大小如FLASH是NOR FLASH还是NAND FLASH，RAM的大小等；
内核方面：则需考虑所裁剪后的内核支持哪些文件系统，采用哪根文件系统最合适，能满足性、速度等要求；
系统需求方面：要考虑运行速度、是否可写压缩等因素；

常见的可用于根文件系统类型有ramdisk 、cramfs、jffs2 、yaffs/yaffs2和 ubifs等，各类型的特性如表所列：

类型	介质	是否压缩	是否可写	掉电保存	存在于RAM中
ramdisk		是	是	是	是
cramfs		是	否	-	否
jffs2	NOR FLASH	是	是	是	否
yaffs/yaffs2	NAND FLASH	否	是	是	否
ubifs	NAND FLASH	否	是	是	否

尽管文件系统固件以某一种文件系统的镜像发布，但是整个文件系统实际上还是并存多种逻辑文件系统的。例如，一个系统根文件系统以ubifs挂载，但是/dev目录却是以tmpfs挂载的、/sys目录挂载的是sysfs文件系统。

四、制作.yaffs2根文件系统

YAFFS目前有yaffs、yaffs2两个版本，一般来说：

yaffs对小页(512B+16B/页)的NAND FLASH(64M)有很好的支持；
yaffs2对大页(2K+64B/页)的NAND FLASH(128M、256M或者更大)支持更好；

Mini2440开发板采用了的256MB的Nand Flash（型号K9F2G08U0C）。

4.1 下载yaffs2源码

下载：

git clone git://www.aleph1.co.uk/yaffs2

root@zhengyang:/work/sambashare# git clone git://www.aleph1.co.uk/yaffs2
正克隆到 'yaffs2'...
remote: Enumerating objects: 9284, done.
remote: Counting objects: 100% (9284/9284), done.
remote: Compressing objects: 100% (5813/5813), done.
remote: Total 9284 (delta 7389), reused 4363 (delta 3374)
接收对象中: 100% (9284/9284), 3.85 MiB | 6.00 KiB/s, 完成.
处理 delta 中: 100% (7389/7389), 完成.
检查连接... 完成。
root@zhengyang:/work/sambashare# ll
总用量 165132
drwxr-xr-x 26 root root      4096 1月  23 22:49 ./
drwxr-xr-x  7 root root      4096 1月  22 23:37 ../
drwxrwxrwx  5 root root      4096 1月  23 00:05 10.bootloader/
drwxrwxrwx  6 root root      4096 1月  23 00:05 11.dm9000/
drwxrwxrwx  2 root root      4096 1月  23 00:05 1.led_asm/
drwxrwxrwx  2 root root      4096 1月  23 00:05 2.led_c/
drwxrwxrwx  2 root root      4096 1月  23 00:05 3.clock/
drwxrwxrwx  6 root root      4096 1月  23 00:05 4.uart/
drwxrwxrwx  5 root root      4096 1月  23 00:05 5.int/
drwxrwxrwx  5 root root      4096 1月  23 00:05 6.nand_flash/
drwxrwxrwx  7 root root      4096 1月  23 00:05 7.lcd/
drwxrwxrwx  5 root root      4096 1月  23 00:05 8.adc/
drwxrwxrwx  5 root root      4096 1月  23 00:05 9.sdram/
drwxr-xr-x 37 root root      4096 1月  23 00:25 busybox-1.25.0/
drwxrwxrwx  2 root root      4096 1月  22 23:56 images/
drwxrwxr-x 24 root root      4096 1月  23 20:58 linux-5.2.8/
-rw-r--r--  1 root root 164485696 8月  10  2019 linux-5.2.8.tar.gz
drwxrwxrwx  2 root root      4096 1月  22 23:56 mini2440.jflash/
drwxr-xr-x 13 root root      4096 1月  23 21:54 rootfs/
-rw-r--r--  1 root root   4493588 1月  23 22:27 rootfs-jffs2.bin
drwxrwxrwx  3 root root      4096 1月  22 23:56 SJF2440烧写工具/
drwxr-xr-x  2 root root      4096 1月  23 00:23 tools/
drwxrwxrwx 23 root root      4096 1月  23 00:12 u-boot-2016.05-crop/
drwxrwxrwx 23 root root      4096 1月  23 00:21 u-boot-2016.05-linux/
drwxrwxrwx 23 root root      4096 1月  23 00:14 u-boot-2016.05-nand-flash/
drwxrwxrwx 23 root root      4096 1月  23 00:05 u-boot-2016.05-nor-flash/
drwxr-xr-x  9 root root      4096 1月  23 22:56 yaffs2/
drwxrwxrwx  5 root root      4096 1月  23 00:05 zk/
-rwxrw-rw-  1 root root        91 10月 17 23:19 问题解决.txt*

4.2 配置内核支持yaffs2

将yaffs文件夹复制到linux-5.2.8/fs路径下，使内核支持yaffs2文件系统。，：

cd yaffs2
./patch-ker.sh c m /work/sambashare/linux-5.2.8   // 将yaffs2文件夹copy到linux-5.2.8/fs下

我的linux内核路径在/work/sambashare/linux-5.2.8，修改成你们自己的。

进入linux内核源码目录：

cd ../linux-5.2.8
make s3c2440_defconfig 
make menuconfig

在上一节配置的基础上，继续配置linux内核使其支持yaffs2根文件系统：

File systems --->

[*] Miscellaneous filesystems --->

<*> yaffs2 file system support

因为arm-none-linux-gnueabi 4.8.3使用了EABI方式，所以这就需要内核同样配置EABI编译属性才能支持EABI编译出来的应用程序busybox。

Kernel Features --->

[*] Use the ARM EABI to compile the kernel

[*] Allow old ABI binaries to run with this kernel (EXPERIMENTAL)

选中后按下Y，并保存为s3c2440_defconfig：

存档：

mv s3c2440_defconfig ./arch/arm/configs/

重新编译linux内核，记得切换交叉编译环境为arm-linux-gcc 4.8.3版本：

make s3c2440_defconfig    // 必须执行，不然配置的不会生效
make uImage

编译内核，将会出现一些错误：

出现错误的原因，主要是由于yaffs2的更新速度跟不上内核的更新速度，所以只能自己做一些修改。

在fs/yaffs2/yaffs_vfs.c文件中，yaffs2对不同版本的linux做了适配，但是当前我下载yaffs2仅仅支持到4.16版本的内核，再高版本就需要自己做适配。这里我们参考移植linux-5.4.26到jz2440进行修改。

4.3 内核编译错误解决

4.3.1. current_kernel_time64被移除

fs/yaffs2/yaffs_vfs.c:1411:3: error: implicit declaration of function 'current_kernel_time64' [-Werror=implicit-function-declaration]

从上述信息来看，很可能是current_kernel_time64这个接口被移除了，那我们就需要找到其替代者。最快速的解决方法就是去网上搜索，大概率这类错误已经被前人解决。这里给结论：使用ktime_get_coarse_real_ts64替代。其实最权威的资料是内核文档，遇到这类问题直接搜文档，比如这里的时间接口，见linux-5.2.28Documentationcore-apitimekeeping.rst：

修改yaffs_vfs.c文件：

#if (LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(4,12,0))
#define update_dir_time(dir) do {
        (dir)->i_ctime = (dir)->i_mtime = CURRENT_TIME; 
    } while (0)
#elif (LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(4,18,0))
#define update_dir_time(dir) do {
        (dir)->i_ctime = (dir)->i_mtime = current_kernel_time(); 
    } while (0)
#else
#define update_dir_time(dir) do {
        ktime_get_coarse_ts64(&(dir)->i_mtime); 
        (dir)->i_ctime = (dir)->i_mtime; 
    } while (0)
#endif

4.3.2. MS_RDONLY未声明

再次编译内核，错误信息为：

fs/yaffs2/yaffs_vfs.c:2741:25: error: 'MS_RDONLY' undeclared (first use in this function)
fs/yaffs2/yaffs_vfs.c:2741:25: note: each undeclared identifier is reported only once for each function it appears in
fs/yaffs2/yaffs_vfs.c: In function 'yaffs_internal_read_super':
fs/yaffs2/yaffs_vfs.c:2918:17: error: 'MS_NOATIME' undeclared (first use in this function)
fs/yaffs2/yaffs_vfs.c:2920:30: error: 'MS_RDONLY' undeclared (first use in this function)
scripts/Makefile.build:278: recipe for target 'fs/yaffs2/yaffs_vfs.o' failed
make[2]: *** [fs/yaffs2/yaffs_vfs.o] Error 1
scripts/Makefile.build:489: recipe for target 'fs/yaffs2' failed
make[1]: *** [fs/yaffs2] Error 2
Makefile:1074: recipe for target 'fs' failed
make: *** [fs] Error 2

解决方案很简单，修改yaffs_vfs.c文件：添加头文件：

#include <uapi/linux/mount.h>

4.3.3. current_kernel_time被移除

再次编译内核，错误信息为：

fs/yaffs2/yaffs_attribs.c: In function 'yaffs_load_current_time':
fs/yaffs2/yaffs_attribs.c:55:2: error: implicit declaration of function 'current_kernel_time' [-Werror=implicit-function-declaration]
fs/yaffs2/yaffs_attribs.c:55:19: error: request for member 'tv_sec' in something not a structure or union
cc1: some warnings being treated as errors
scripts/Makefile.build:278: recipe for target 'fs/yaffs2/yaffs_attribs.o' failed
make[2]: *** [fs/yaffs2/yaffs_attribs.o] Error 1
scripts/Makefile.build:489: recipe for target 'fs/yaffs2' failed
make[1]: *** [fs/yaffs2] Error 2
Makefile:1074: recipe for target 'fs' failed
make: *** [fs] Error 2

定位到fs/yaffs2/yaffs_attribs.c报错的函数：

void yaffs_load_current_time(struct yaffs_obj *obj, int do_a, int do_c)
{
    obj->yst_mtime = Y_CURRENT_TIME;
    if (do_a)
        obj->yst_atime = obj->yst_mtime;
    if (do_c)
        obj->yst_ctime = obj->yst_mtime;
}

搜索关键字Y_CURRENT_TIME：

root@zhengyang:/work/sambashare/linux-5.2.8# grep "Y_CURRENT_TIME" fs/yaffs2/* -nR
fs/yaffs2/yaffs_attribs.c:55:   obj->yst_mtime = Y_CURRENT_TIME;
fs/yaffs2/yportenv.h:67:#define Y_CURRENT_TIME CURRENT_TIME.tv_sec
fs/yaffs2/yportenv.h:69:#define Y_CURRENT_TIME current_kernel_time().tv_sec
fs/yaffs2/yportenv.h:74:#define Y_CURRENT_TIME CURRENT_TIME
fs/yaffs2/yportenv.h:76:#define Y_CURRENT_TIME current_kernel_time()

用新的接口重新定义这个宏即可，修改fs/yaffs2/yportenv.h文件：

#if (LINUX_VERSION_CODE > KERNEL_VERSION(2, 5, 0))
#if (LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(4,12,0))
#define Y_CURRENT_TIME CURRENT_TIME.tv_sec
#else
//#define Y_CURRENT_TIME current_kernel_time().tv_sec
#define Y_CURRENT_TIME ({ struct timespec64 ts64; ktime_get_coarse_ts64(&ts64); ts64.tv_sec; })
#endif
#define Y_TIME_CONVERT(x) (x).tv_sec
#else
#if (LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(4,12,0))
#define Y_CURRENT_TIME CURRENT_TIME
#else
#define Y_CURRENT_TIME current_kernel_time()
#endif
#define Y_TIME_CONVERT(x) (x)
#endif

进行上述修改后，重新执行make uImage，编译通过。

4.4 制作工具mkyaffs2image

yaffs2文件系统是针对NAND FLASH的文件系统，其制作工具为mkyaffs2image。不同容量的NAND FLASH，工具也是不一样的。

mkyaffs2image是在yaffs2文件系统的utils目录下，只把其中的chunkSize 、spareSize与 pagesPerBlock几个变量，按照你使用的NAND FLASH芯片参数的改一下就可以用。

cd yaffs2/utils/
vim mkyaffs2image.c

修改为：

// Adjust these to match your NAND LAYOUT:
#define chunkSize 2048
#define spareSize 64
#define pagesPerBlock 64

然后在当前路径下进行编译：

make

出现若干错误，错误信息如下：

root@zhengyang:/work/sambashare/yaffs2/utils# make
gcc -c -O2 -Wall -Werror -DCONFIG_YAFFS_UTIL -Wshadow -Wpointer-arith -Wwrite-strings -Wstrict-prototypes -Wmissing-declarations -Wmissing-prototypes -Wredundant-decls -Wnested-externs -Winline mkyaffsimage.c -o mkyaffsimage.o
In file included from mkyaffsimage.c:30:0:
yaffs_guts.h:497:2: error: unknown type name ‘YTIME_T’
  YTIME_T yst_uid;
  ^
yaffs_guts.h:498:2: error: unknown type name ‘YTIME_T’
  YTIME_T yst_gid;
  ^
yaffs_guts.h:499:2: error: unknown type name ‘YTIME_T’
  YTIME_T yst_atime;
  ^
yaffs_guts.h:500:2: error: unknown type name ‘YTIME_T’
  YTIME_T yst_mtime;
  ^
yaffs_guts.h:501:2: error: unknown type name ‘YTIME_T’
  YTIME_T yst_ctime;
  ^
yaffs_guts.h:1076:1: error: unknown type name ‘YTIME_T’
 YTIME_T yaffs_oh_ctime_fetch(struct yaffs_obj_hdr *oh);
 ^
yaffs_guts.h:1077:1: error: unknown type name ‘YTIME_T’
 YTIME_T yaffs_oh_mtime_fetch(struct yaffs_obj_hdr *oh);
 ^
yaffs_guts.h:1078:1: error: unknown type name ‘YTIME_T’
 YTIME_T yaffs_oh_atime_fetch(struct yaffs_obj_hdr *oh);
 ^
Makefile:56: recipe for target 'mkyaffsimage.o' failed
make: *** [mkyaffsimage.o] Error 1

定义到../yaffs_guts.h文件错误信息所在行：

#ifdef CONFIG_YAFFS_WINCE
    //these are always 64 bits
    u32 win_ctime[2];
    u32 win_mtime[2];
    u32 win_atime[2];
#else
    //these can be 32 or 64 bits
    YTIME_T yst_uid;
    YTIME_T yst_gid;
    YTIME_T yst_atime;
    YTIME_T yst_mtime;
    YTIME_T yst_ctime;
#endif

这个好解决,在../yaffs_guts.h中加上如下定义:：

#ifndef YTIME_T
#define YTIME_T  time_t             
#endif

再次编译，出现新的错误：

In file included from mkyaffs2image.c:35:0:
yaffs_endian.h:28:15: error: unknown type name ‘u64’
 static inline u64 swap_u64(u64 val)
               ^
yaffs_endian.h:28:28: error: unknown type name ‘u64’
 static inline u64 swap_u64(u64 val)
                            ^
yaffs_endian.h: In function ‘swap_ytime_t’:
yaffs_endian.h:43:32: error: ‘u64’ undeclared (first use in this function)
  if (sizeof(YTIME_T) == sizeof(u64))
                                ^
yaffs_endian.h:43:32: note: each undeclared identifier is reported only once for each function it appears in
yaffs_endian.h:44:10: error: implicit declaration of function ‘swap_u64’ [-Werror=implicit-function-declaration]
   return swap_u64(val);
          ^
yaffs_endian.h:44:3: error: nested extern declaration of ‘swap_u64’ [-Werror=nested-externs]
   return swap_u64(val);
   ^
cc1: all warnings being treated as errors
Makefile:56: recipe for target 'mkyaffs2image.o' failed
make: *** [mkyaffs2image.o] Error 1

在../yaffs_endian.h文件添加如下定义：

typedef unsigned long long u64;

再次编译，编译成功：

root@zhengyang:/work/sambashare/yaffs2/utils# make
gcc -c -O2 -Wall -Werror -DCONFIG_YAFFS_UTIL -Wshadow -Wpointer-arith -Wwrite-strings -Wstrict-prototypes -Wmissing-declarations -Wmissing-prototypes -Wredundant-decls -Wnested-externs -Winline mkyaffsimage.c -o mkyaffsimage.o
gcc -c -O2 -Wall -Werror -DCONFIG_YAFFS_UTIL -Wshadow -Wpointer-arith -Wwrite-strings -Wstrict-prototypes -Wmissing-declarations -Wmissing-prototypes -Wredundant-decls -Wnested-externs -Winline yaffs_hweight.c -o yaffs_hweight.o
gcc -c -O2 -Wall -Werror -DCONFIG_YAFFS_UTIL -Wshadow -Wpointer-arith -Wwrite-strings -Wstrict-prototypes -Wmissing-declarations -Wmissing-prototypes -Wredundant-decls -Wnested-externs -Winline yaffs_ecc.c -o yaffs_ecc.o
gcc -o mkyaffsimage  mkyaffsimage.o yaffs_hweight.o yaffs_ecc.o
gcc -c -O2 -Wall -Werror -DCONFIG_YAFFS_UTIL -Wshadow -Wpointer-arith -Wwrite-strings -Wstrict-prototypes -Wmissing-declarations -Wmissing-prototypes -Wredundant-decls -Wnested-externs -Winline mkyaffs2image.c -o mkyaffs2image.o
gcc -c -O2 -Wall -Werror -DCONFIG_YAFFS_UTIL -Wshadow -Wpointer-arith -Wwrite-strings -Wstrict-prototypes -Wmissing-declarations -Wmissing-prototypes -Wredundant-decls -Wnested-externs -Winline yaffs_packedtags2.c -o yaffs_packedtags2.o
gcc -o mkyaffs2image mkyaffs2image.o yaffs_packedtags2.o yaffs_hweight.o yaffs_ecc.o
root@zhengyang:/work/sambashare/yaffs2/utils# ll
总用量 124
drwxr-xr-x 2 root root  4096 1月  25 00:34 ./
drwxr-xr-x 9 root root  4096 1月  24 22:04 ../
-rw-r--r-- 1 root root  2164 1月  23 22:56 Makefile
-rwxr-xr-x 1 root root 19400 1月  25 00:34 mkyaffs2image*
-rw-r--r-- 1 root root 14193 1月  23 22:56 mkyaffs2image.c
-rw-r--r-- 1 root root 11440 1月  25 00:34 mkyaffs2image.o
-rwxr-xr-x 1 root root 18696 1月  25 00:34 mkyaffsimage*
-rw-r--r-- 1 root root 13787 1月  23 22:56 mkyaffsimage.c
-rw-r--r-- 1 root root 10408 1月  25 00:34 mkyaffsimage.o
lrwxrwxrwx 1 root root    14 1月  24 21:56 yaffs_ecc.c -> ../yaffs_ecc.c
lrwxrwxrwx 1 root root    14 1月  24 21:56 yaffs_ecc.h -> ../yaffs_ecc.h
-rw-r--r-- 1 root root  3376 1月  25 00:34 yaffs_ecc.o
lrwxrwxrwx 1 root root    17 1月  24 21:56 yaffs_endian.h -> ../yaffs_endian.h*
lrwxrwxrwx 1 root root    15 1月  24 21:56 yaffs_guts.h -> ../yaffs_guts.h*
lrwxrwxrwx 1 root root    25 1月  24 21:56 yaffs_hweight.c -> ../direct/yaffs_hweight.c
lrwxrwxrwx 1 root root    25 1月  24 21:56 yaffs_hweight.h -> ../direct/yaffs_hweight.h
-rw-r--r-- 1 root root  2096 1月  25 00:34 yaffs_hweight.o
lrwxrwxrwx 1 root root    22 1月  24 21:56 yaffs_list.h -> ../direct/yaffs_list.h
lrwxrwxrwx 1 root root    22 1月  24 21:56 yaffs_packedtags2.c -> ../yaffs_packedtags2.c
lrwxrwxrwx 1 root root    22 1月  24 21:56 yaffs_packedtags2.h -> ../yaffs_packedtags2.h
-rw-r--r-- 1 root root  3112 1月  25 00:34 yaffs_packedtags2.o
lrwxrwxrwx 1 root root    16 1月  24 21:56 yaffs_trace.h -> ../yaffs_trace.h
lrwxrwxrwx 1 root root    20 1月  24 21:56 yportenv.h -> ../direct/yportenv.h
-rw-r--r-- 1 root root   962 1月  23 22:56 yutilsenv.h

4.5 生成yaffs2类型的根文件系统

切换到顶层路径运行命令制作根文件系统：

cd /work/sambashare
./yaffs2/utils/mkyaffs2image ./rootfs/ rootfs.yaffs2

查看制作好的根文件系统：

五、编译下载

5.1 下载到开发版

5.2 设置u-boot启动参数

u-boot启动后，在倒计时结束前按下空格键，设置machid：

SMDK2440 # set machid 0xA8
SMDK2440 # save
Saving Environment to NAND...
Erasing NAND...

Erasing at 0x40000 -- 100% complete.
Writing to NAND... OK
SMDK2440 #

设置启动参数：

set bootargs "root=/dev/mtdblock3 console=ttySAC0,115200 rootfstype=yaffs2 init=/linuxrc"
save

5.3 重新启动u-boot、引导linux内核

重新启动开发板，NAND启动，运行，在串口输出的最后有如下错误：

使用自己制作的mkyaffs2image工具生成的yaffs2根文件系统总是出现这个错误。后来我尝试将友善之家提供的根文件系统rootfs_rtm_2440.img下载到开发板运行，发现可以正常运行，从这里说明我们的linux内核程序是没有问题的，但是根文件系统存在问题。

5.4 第三方根文件系统源码及工具

为了排查根文件系统的问题，我从网上下载了mkyaffs2image 256M工具，并复制到/work/sambashare路径下，然后重新制作yaffs2根文件系统：

cd /work/sambashare
./mkyaffs2image ./rootfs/ rootfs.yaffs2

再次下载到开发板启动，发现运行成功了：

六、代码下载

Young / s3c2440_project[u-boot-2016.05-linux、linux-5.2.8、yaffs2、busybox-1.25.0]

参考文章：

[1]二十.Linux开发之根文件系统构建及过程详解

[2]制作嵌入式Linux根文件系统

[3]JZ2440:yaffs2 格式根文件系统制作 - 程序员大本营

[4]S3C6410使用---13mkyaffs2image

[5]S3C2440移植linux3.4.2内核之支持YAFFS文件系统

[6]嵌入式Linux构建yaffs根文件系统

[7]yaffs2移植到内核linux-4.4.16的修改记录

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文章来源: 博客园

原文链接: https://www.cnblogs.com/zyly/p/15835218.html

标签： LINUX Linux操作系统

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Mini2440之linux根文件系统yaffs2移植