라즈베리파이에서 동작하는 최소한의 리눅스 시스템 만들기

결과물은 부팅후 쉘환경 까지만 뜨는 최소한의 시스템이다. 이것을 베이스로 파일, 패키지 등을 추가하여 원하는 목적에 맞는 시스템을 구축할 수 있다.

0. 사전조사

0.1. (참고) Base LFS SD-Card Image 를 sd card에 설치하기.

이미 만들어놓은 공식 pilfs 이미지. 

 $ fdisk 및 mkfs.ext4 이용 sd card포맷.
 $ dd bs=4M if=pilfs-base-rpi2-20150811.img of=/dev/sdx //pilfs 이미지 설치

http://www.intestinate.com/pilfs/images.html

0.2.(참고) 라즈베리파이에서 부팅 가능한 img만들기 (나만의 img파일 만들기)

  • Sd card 포맷 
 $ sd card 마운트  
 $ fdisk /dev/sdc (디스트 삭제)
  • 파티션 생성-> boot,루트파일시스템 
 $ fdisk /dev/sdc
    첫번째 파티션 생성
    n
    p
    1
    enter(using first sector)
    +50M
    a
    t
    b (fat 32)
    두번째 파티션 생성
    n
    p
    2
    enter(using second sector)
    enter(using remeins all of sector)
    t
    83(linux)
  • 파일시스템 포맷 
 $ mkdosfs -F 32 -n Pi-boot -v /dev/sdc1
 $ mkfs.ext4 -m 1 -L MyLFS /dev/sdc2
  • 마운트 
 $ mount /dev/sdc1 /mnt/rasp0
 $ mount /dev/sdc2 /mnt/rasp
  • 기존 pilfs이미지 마운트
    boot 관련 파일이나 루트파일시스템 파일들 복사 목적
 $ fdisk -l pilfs-base-rpi2-20150811.img
 $ mount pilfs-base-rpi2-20150811.img -o loop,offset=$((512*2048)) /mnt/tmp1/
 $ mount pilfs-base-rpi2-20150811.img -o loop,offset=$((512*98304)) /mnt/tmp2/

자세한 방법은 9장 참고.

  • 내용물 통째 복사 
 $ cp -vpr /mnt/tmp1/* /mnt/rasp0/
 $ cp -vpr /mnt/tmp2/* /mnt/rasp/
  • my-pilfs.img 이미지 파일 만들기 
 $ dd if=/dev/sdc of=my-pilfs.img bs=1M count=950

이후에는 /dev/sdc2을 나만의 루트파일시스템으로 변경 가능.

0.3. (참고) 라즈베리파이용 커널 CROSS build 하고 커널 교체하기.

  • 소스코드 다운로드 
 $ wget https://github.com/raspberrypi/linux/archive/rpi-4.1.y.tar.gz
  • defconfig이용 커널 빌드 
 $ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- mrproper
 $ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- bcm2709_defconfig
 $ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-
  • kernel교체 
 $ mount /dev/sdc1 /mnt/temp/
 $ mv /mnt/temp/kernel7.img /mnt/temp/kernel7.img.back
 $ cp arch/arm/boot/zImage /mnt/temp/kernel7.img

이후 재부팅 uname -a 빌드날짜 확인. -> 교체완료

1. 루트파일시스템 구축 From Scratch

위에서 설치한 Base LFS SD-Card Image 시스템에서 SD카드의 두번째 파티션(루트파일 시스템)을 새롭게 구축하기.
필요한 라이브러리 등은 Base LFS SD-Card img의 root fs 내용을 복사해 올것임.

1.1. Basic File System 구성.
1.2. Busy Box 설치
1.3. System V Init 설치.

참고 파일(Ramdisk를 이용한 root FS) - 여기서는 ramdisk를 만들진 않음
https://www.google.co.kr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCIQFjAAahUKEwiX0L6-lIDIAhVlKqYKHeBqAYM&url=http%3A%2F%2Fcfile219.uf.daum.net%2Fattach%2F26255937553F1A5F105F76&usg=AFQjCNF794qAdOvD6Cos175l2SEvbVqUaw&sig2=hluKZibdy5NNIUEFn4qpeg&cad=rja

https://emreboy.wordpress.com/2012/12/20/building-a-root-file-system-using-busybox/

1.1. Basic File System 구성.

  • FSH 구성하기 
mkdir /home/jihuun/project/pilfs/rootfs
ROOTFS=/home/jihuun/project/pilfs/rootfs
cd ${ROOTFS}
mkdir bin dev etc lib proc sbin tmp usr var
chmod 1777 tmp
mkdir usr/bin usr/lib usr/sbin
mkdir var/lib var/lock var/log var/run var/tmp
mkdir root
chmod 1777 var/tmp
  • 일단 기존 pilfs에서 쓰던 라이브러리 모두 복사. 
mount /dev/sdc2 /mnt/temp/
cd /mnt/temp/lib/
cp *-*.so $ROOTFS/lib
cp -d  *.so.[*0-9] $ROOTFS/lib
cp libSegFault.so libmemusage.so libpcprofile.so $ROOTFS/lib/

나중에 busybox에 필요한 라이브러리만 복사필요.

1.2. Busy Box 설치

  • 현재 최신버전 1.23.2 다운로드 
wget http://www.busybox.net/downloads/busybox-1.23.2.tar.bz2
  • CROSS 빌드 
 $ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- defconfig
 $ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- menuconfig
     Build Options 에서 Cross Compiler Prefix에 arm-linux-gnueabi- 입력
 $ make CONFIG_PREFIX=$ROOTFS all install

CONFIG_PREFIX= install할 디렉터리(루트파일시스템에) 설정.
init 프로그램 제거 설정 찾아서 삭제필요.
http://yjaeseok.tistory.com/299

참고
busybox에 필요한 라이브러리 확인해서 복사하기.
$ objdump -p 로 확인. (여기선 모든 라이브러리를 복사했기때문에 상과없음)
busybox 를 static으로 컴파일 했다면 lib복사는 필요없음.

1.3 System V init설치

  • 2.86 다운로드 
 $ wget ftp://ftp.cistron.nl/pub/people/miquels/sysvinit/sysvinit2.86.tar.gz
 $ tar -jxvf sysvinit2.86.tar.gz
  • CROSS빌드 
cd sysvinit2.86/src/
make CC=arm-linux-gnueabi-gcc
  • crypt에러 
sulogin.c:(.text.startup+0x284): undefined reference to `crypt'
collect2: error: ld returned 1 exit status
make: *** [sulogin] Error 1

patch -Np1 -i ../sysvinit-2.88dsf-consolidated-1.patch 로 해결.

  • install 
cd $ROOTFS/
mkdir usr/include
mkdir -p ./usr/share/man/man1
mkdir -p ./usr/share/man/man5
mkdir -p ./usr/share/man/man8
cd sysvinit2.86/src/ (다시 빌드 소스로이동)
make ROOT=$ROOTFS install

1.4. 디바이스 파일생성.

mknod -m 600 ${ROOTFS}/dev/mem c 1 1
mknod -m 666 ${ROOTFS}/dev/null c 1 3
mknod -m 666 ${ROOTFS}/dev/zero c 1 5
mknod -m 644 ${ROOTFS}/dev/random c 1 8
mknod -m 600 ${ROOTFS}/dev/tty0 c 4 0
mknod -m 600 ${ROOTFS}/dev/tty1 c 4 1
mknod -m 600 ${ROOTFS}/dev/ttyS0 c 4 64
mknod -m 666 ${ROOTFS}/dev/tty c 5 0
mknod -m 600 ${ROOTFS}/dev/console c 5 1
mknod -m 660 ${ROOTFS}/dev/ram0 b 1 0

1.5. 부트스크립트 설정.

->>>잘 안됨!!

http://www.intestinate.com/pilfs/guide.html
piLFS bootscript를 이용할것임.

wget http://www.intestinate.com/pilfs/scripts/pilfs-bootscripts-20150610.tar.xz

Makefile 수정 (설치 경로 변경).
DESTDIR 를 ROOTFS로 .

make install-networkfix install-swapfix install-fake-hwclock install-switch-cpu-governor

http://www.intestinate.com/pilfs/guide.html 10번 항목 참고

mkdir init.d rc0.d rc1.d rc2.d rc3.d rc4.d rc5.d rc6.d rcS.d cp /mnt/ramdisk_test/etc/rc.d/rcS.d/S20swap $ROOTFS/etc/rc.d/rcS.d/S20swap cp /mnt/ramdisk_test/etc/rc.d/rcS.d/S60swap $ROOTFS/etc/rc.d/rcS.d/S60swap

inittab , fstab 설정.

2 다시하기: minimum root filesystem 구축

참고링크 -> http://linuxguide.sourceforge.net/linux-minimal-filesystem.html
raspbian의 rootfile system 에서 최소한으로 복사해서 만들기.

2.1. pilfs base의 rootfile system 을 마운트하기.

2.2. sbin/init etc/inittab dev/* 를 /dev/sdc2를 마운트하고 복사. 딱 저것만 넣고 부팅.

2.3. ldd sbin/init했을때 다이나믹 라이브러리가 필요하면 해당하는 /lib도 복사해야함.

Pilfs로 부팅해서  

$ ldd /sbin/init
    linux-vdso.so.1
    /usr/lib/libarmmem.so
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6
    /lib/ld-linux-armhf.so.3

이렇게 나오므로 해당 라이브러리 복사해야함.
(심볼릭링크 이름이랑 원본 모두 복사해야함) 

$ cp -apv libc.so.6 libc-2.22.so /home/jihuun/project/pilfs/minimum_fs/lib/
$ cp -apv libarmmem.so /home/jihuun/project/pilfs/minimum_fs/usr/lib/
$ cp -avp ld-2.22.so ld-linux-armhf.so.3 /home/jihuun/project/pilfs/minimum_fs/lib/

linux-vdso.so는 복사할 필요없음. 아래참고.

The lib linux-vdso.so ( as well as linux-gate.so) is not going to be found. It is a virtual Dynamically Shared Object and part of the kernel. You may want to take a look at this: http://www.trilithium.com/johan/2005/08/linux-gate/

2.4. 부팅

init은 넘어감.

2.5. inittab수정.

# Begin /etc/inittab

id:3:initdefault:
x:3::/bin/bash

# End /etc/inittab

11.번에서 보겠지만 참고링크에서 소개한 방법엔 action field 가 빠졌음.-> bash실행 실패함.

2.6. 부팅 -> kernel panic no working init found..

-> 3번(init)의 lib복사를 안해서 그랬었음.
-> 다시 부팅하면 Init통과. 아래로그 참고 

...
INIT: version 2.88 booting
INIT: /etc/inittab[4]: missing action field
INIT: Entering runlevel:3
INIT: no more processes left in this runlevel

/bin/bash가 없어서 더이상 진행이 안되는듯.

2.7. /bin/bash 복사.

-> 부팅하면 위와 로그 똑같음.

2.8. bash의 library 복사.

pilfs로 부팅 후. 

$ ldd /bin/bash
    linux-vdso.so.1
    /usr/lib/libarmmem.so
.    libreadline.so.6 => /lib/libreadline.so.6
.    libhistory.so.6 => /lib/libhistory.so.6
.    libncursesw.so.6 => /lib/libncursesw.so.6
.    libdl.so.2 => /lib/libdl.so.2
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6
    /lib/ld-linux-armhf.so.3

3번에서 안한거 복사.
(심볼릭링크 이름이랑 원본 모두 복사해야함) 

$ cp -avp libreadline.so.6 libreadline.so.6.3 /home/jihuun/project/pilfs/minimum_fs/lib/
$ cp -avp libhistory.so.6 libhistory.so.6.3 /home/jihuun/project/pilfs/minimum_fs/lib/
$ cp -avp libncursesw.so.6 libncursesw.so.6.0 /home/jihuun/project/pilfs/minimum_fs/lib/
$ cp -avp libdl-2.22.so libdl.so.2 /home/jihuun/project/pilfs/minimum_fs/lib/

2.9. 재부팅.

안됨.

2.10. fstab 복사.

안됨.

실제로는 fstab필요없음 ->삭제

2.11. 문제수정. inittab 수정.

부팅로그중.
INIT: /etc/inittab[4]: missing action field
이게 문제인듯.

/etc/inittab 파일내용중 action 이 빠짐.
x:3::/bin/bash

id:runlevels:action:process

action에 적절한 명령 채워보기.
(참고)http://manpages.ubuntu.com/manpages/hardy/ko/man5/inittab.5.html

  • /etc/inittab 수정 
- x:3::/bin/bash  
+ x:3:respawn:/bin/bash

2.12. 재부팅.

성공 -> bash-4.3# 화면에 뜸.

다만 부팅로그중. 아래 로그는 확인필요. 

...
INIT: Entering runlevel: 3
bash: cannot set terminal process group (-1): Inappropriate ioctl for device
bash: no job control in this shell
bash-4,3#

2.13. 최종 구성된 최소한의 파일들.

pic

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