系统移植四和制作RAMDisk 文件系统

远程登录

• 远程登录是指通过网络在本地计算机（客户端）上操作远程计算机（服务器端）。
• 在 Linux 系统中，常用的远程登录工具包括 Telnet 和 SSH。下面是使用 Telnet 进行远程登录的配置方法。请注意：Telnet 由于传输内容不加密，安全性较低，在实际应用中通常使用 SSH 替代。这里只演示如何配置和使用 Telnet。
• 具体步骤
  • 服务器端配置（开发板）
    • 服务器端是指嵌入式开发板，它运行 Telnet 服务器（telnetd），以允许客户端通过 Telnet 进行远程登录。我们通过修改启动脚本来让开发板启动时自动运行 Telnet 服务。
    • 步骤 1：在 /etc/init.d/rcS 中启动 Telnet

  vi /etc/init.d/rcS
  
  //在该脚本中添加启动 Telnet 服务的命令。在脚本的末尾添加以下内容以启动 telnetd
  telnetd &
  
  保存并退出编辑器。
  

    - 步骤2：配置登录账户
    	- 为了允许通过 Telnet 登录，必须确保系统中存在可以使用的用户。通常，我们会使用 root 用户进行登录，并设置空密码。
  

  vi /etc/passwd //打开 /etc/passwd 文件
  
  确保文件中有以下内容，表示用户 root 可以登录，密码为空
  root::0:0:root:/:/bin/sh
  
  保存并退出编辑器。
  

  • 客户端配置（虚拟机或本地计算机）
    • 客户端可以是虚拟机、个人电脑或者其他可以通过网络连接的设备。确保客户端和服务器端在同一个网络中，并且可以互相通信。
    • 步骤 1：使用 Telnet 连接服务器
      在客户端设备（如虚拟机）上打开终端。
      使用以下命令通过 Telnet 连接到开发板的 IP 地址（例如：192.168.2.245）

  telnet 192.168.2.245
  
  

如果 Telnet 连接成功，系统会提示你输入用户名。输入 root 并按回车

login: root

• 因为我们在 /etc/passwd 中设置了空密码，直接按回车登录。

• 登录成功后，你现在可以在远程开发板上执行命令，就像在本地终端中一样。
  - 步骤 2：退出 Telnet 会话
  - 当你完成远程操作后，可以通过输入 exit 命令来退出 Telnet 会话

exit

使用 SSH 替代 Telnet

由于 Telnet 的通信是明文传输，存在较大的安全风险，因此在生产环境中通常使用 SSH（Secure Shell）替代 Telnet。SSH 提供了更高的安全性，支持加密通信，并且可以使用密钥认证等安全机制。

1. 安装 SSH 服务器（以 OpenSSH 为例）
   在开发板上运行以下命令安装 openssh 服务器

sudo apt-get install openssh-server

2. 启动 SSH 服务器：
   启动 SSH 服务并设置为开机自动启动：

sudo systemctl start ssh
sudo systemctl enable ssh

3. 客户端使用 SSH 连接：

在客户端设备上，使用以下命令通过 SSH 连接到开发板：

ssh root@192.168.2.245

这样就可以使用加密的方式安全地进行远程登录。

文件系统格式

• 文件系统是操作系统用来管理存储设备（如硬盘、U盘等）上文件和目录的一种机制。在对磁盘进行格式化时，会安装文件系统软件，将物理地址转换为用户可见的文件和目录结构，方便用户使用。

文件系统的作用

每个存储设备（磁盘、分区）都需要安装一个文件系统，以便操作系统能够识别和管理其中的数据。
- 存储和管理文件的元数据：文件名、大小、权限等信息。
- 管理磁盘上的物理空间：确保文件存储在磁盘的正确位置并高效利用存储空间。

常见文件系统类型

如表格所示

制作RAMDisk 文件系统

• RAMDisk 文件系统是将文件系统加载到内存中，具有访问速度快但数据易丢失的特点。以下是详细的制作 RAMDisk 文件系统的步骤，并在 NFS 测试通过后可以开始制作。

1. 制作 8M 大小的镜像文件
   在用户主目录下创建一个大小为 8MB 的镜像文件，作为 RAMDisk 文件系统的基础：

$ cd ~
$ dd if=/dev/zero of=ramdisk bs=1k count=8192   # 创建一个大小为8MB的空文件

//if=/dev/zero：输入文件是 /dev/zero，即空数据。
//of=ramdisk：输出文件是 ramdisk，即我们创建的镜像文件。
//bs=1k：表示每次读取和写入 1KB 数据。
//count=8192：一共写入 8192 个块，因此生成的文件大小为 8MB。

2. 格式化镜像文件为 ext2 文件系统
   将创建的镜像文件格式化为 ext2 文件系统：

 mkfs.ext2 -F ramdisk
//-F：强制格式化该文件为 ext2 文件系统。

3. 创建挂载点
   在 /mnt 目录下创建一个 initrd 目录，作为镜像文件的挂载点：

sudo mkdir /mnt/initrd

4. 将镜像文件挂载到 /mnt/initrd 下
   将格式化好的 ramdisk 文件挂载到 /mnt/initrd 下，以便后续操作文件：

sudo mount -t ext2 ramdisk /mnt/initrd

注意：ramdisk 文件不能放在根文件系统（rootfs）目录中，防止循环挂载的问题。

5. 将测试好的文件系统复制到 RAMDisk 中

cat  /etc/exports//最后一行就是测试好的文件系统位置（NFS服务器位置）
//NFS 挂载了文件系统

将已测试好的文件系统中的所有文件复制到挂载点 /mnt/initrd 中

sudo cp -a xxx/rootfs/* /mnt/initrd
//sudo cp -a /home/ubuntu/source/rootfs/* /mnt/initrd

-a：保留文件属性并递归复制目录下所有内容。

6. 卸载挂载点
   文件复制完成后，卸载挂载点 /mnt/initrd：

sudo umount /mnt/initrd

7. 压缩 RAMDisk 文件
   将 RAMDisk 文件压缩为 ramdisk.gz，以减小文件大小

gzip --best -c ramdisk > ramdisk.gz

--best：使用最高级别的压缩。
-c：将输出写入标准输出，并重定向到 ramdisk.gz 文件中。

然后将压缩后的文件拷贝到 /tftpboot 目录，方便后续通过网络引导：

cp ramdisk.gz /tftpboot

8. 制作 U-Boot 识别的格式
   将 ramdisk.gz 文件转换为 U-Boot 可识别的镜像格式（ramdisk.img）：

mkimage -n "ramdisk" -A arm -O linux -T ramdisk -C gzip -d ramdisk.gz ramdisk.img
-n：设置镜像的名称，这里为 "ramdisk"。
-A arm：指定处理器架构为 ARM。
-O linux：目标操作系统为 Linux。
-T ramdisk：类型为 RAMDisk。
-C gzip：使用 gzip 压缩格式。
-d：指定要包含的文件，这里为 ramdisk.gz。

然后将生成的 ramdisk.img 复制到 /tftpboot：

cp ramdisk.img /tftpboot

9. 配置内核支持 RAMDisk
   要让内核支持 RAMDisk 作为启动文件系统，需要在编译内核时启用相关选项。
   9.1 运行 make menuconfig 配置内核：

make menuconfig  ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-

9.2 配置文件系统和设备驱动支持：

• 文件系统（File systems）：

<*> Second extended fs support

• 设备驱动（Device Drivers）：
  • SCSI 设备支持：

  SCSI device support  --->
      <*> SCSI disk support
  

  • 块设备支持（Block devices）：

  Block devices  --->
      <*> RAM block device support
      (16) Default number of RAM disks  # 默认的 RAM 磁盘数量为 16
      (8192) Default RAM disk size (kbytes)  # 设置默认 RAMDisk 大小为 8MB（8192KB）
  

  • 通用设置（General setup）：

[*] Initial RAM filesystem and RAM disk (initramfs/initrd) support

9.3 重新编译内核并将新的内核镜像复制到 /tftpboot：

 make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- uImage
cp arch/arm/boot/uImage /tftpboot

10. 重新烧录 RAMDisk 并启动
    最后一步是通过 U-Boot 重新加载并启动 RAMDisk 文件系统。
    在 U-Boot 中，加载内核、设备树和新的 RAMDisk：

tftp 0x41000000 uImage
tftp 0x42000000 exynos4412-fs4412.dtb
tftp 0x43000000 ramdisk.img
bootm 0x41000000 0x43000000 0x42000000

这里分别加载内核（0x41000000）、RAMDisk 镜像（0x43000000）和设备树（0x42000000）。

总结

1. 制作 RAMDisk 文件系统：
   • 通过 dd 命令创建 RAMDisk 镜像文件，并格式化为 ext2 文件系统。
   • 将已测试好的根文件系统复制到 RAMDisk 中，并压缩镜像为 ramdisk.gz。
2. 配置内核支持 RAMDisk：
   • 使用 make menuconfig 配置内核以支持 RAMDisk，并设置默认的 RAM 磁盘大小。
   • 重新编译内核并将内核和 RAMDisk 镜像上传至 /tftpboot，方便后续通过 U-Boot 启动。
3. 启动流程：
   • 使用 U-Boot 通过网络引导加载内核、设备树和 RAMDisk 镜像，完成启动。