第6章 构建根文件系统
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在第3章中，我们通过手工的方式展示了从零构建根文件系统的过程。在本章中，我们将构建一个相对完善的根文件系统，但是我们不再从零开始，毕竟一旦熟悉了原理后，余下的就是简单的重复了。第2章编译工具链时曾通过参数"--with-sysroot"指定了目标系统的文件安装的目录，后续所有的为目标系统编译的文件全部安装到了这个目录下。因此，在本章中，我们就基于这个目录下的文件构建运行在真实系统上的根文件系统。
为了更高效地开发调试，我们首先打通了目标系统的网络，建立了宿主系统与目标系统的桥梁，包括配置内核支持网络协议以及网卡驱动，并安装了用户空间的网络配置工具。如此，我们就可以远程登录到目标系统上进行调试，并且可以动态更新文件（除内核和initramfs外）而不必再每次都重启系统。
几乎所有的现代操作系统都提供图形用户界面，Linux也不例外。麻省理工的开发者们为UNIX系统开发了X窗口系统（X Window System，简称X或者X11）作为图形环境。除了X外，另外一个需要关注的图形环境是Wayland。虽然Wayland的目标是替代X，并且开源社区也支持Wayland向着这个方向发展，但是Wayland距广泛使用还有一段路要走。因此，在本章中，我们依然以目前广泛使用的X构建基础的图形环境，并安装了GTK作为更上层的图形库。事实上，Wayland更像是X的一次整合或者重构，在第8章探讨Linux的图形原理时，我们会拿出一点篇幅讨论Wayland，在那里我们会看到，Wayland和X之间并无本质区别。
6.1 初始根文件系统
因为我们使用的是vita用户进行编译过程，所以$SYSROOT目录下的所有文件的属主和属组都是vita，如果对安全问题有顾虑，在最终将其作为根文件系统时，可以将该目录下的所有文件，包括目录的属主和属组，更改为root。
另外，为简单起见，我们也没有考虑文件系统的大小。如果是为一个真实的系统制作根文件系统，那么可以考虑进行一些优化，比如对二进制文件和动态库使用命令strip删除一些运行时不需要的信息和符号表等；删除那些只是在编译时使用的头文件和静态库；等等。
上面讨论的都不是必须的，如果仅作为一个用于测试的系统，完全可以不必理会，下面是必须要做的几件事。
（1）安装GCC库
在前面编译GCC时，我们已经看到，GCC也将部分底层函数封装到库中，很多程序会使用GCC的这些库，因此，我们也将这部分程序安装到根文件系统中。我们只安装运行时使用的动态库及对应的运行时符号链接，当然，系统中并不一定会用到全部这些库，但是简单起见，这里全部安装了：
（2）建立相关目录
在前面讨论从initramfs切换到根文件系统时，我们看到，切换程序将最初挂载到文件系统rootfs中的/dev、/run、/proc和/sys目录移动到真正的根文件系统，因此，我们需要在根文件系统上建立这几个目录。另外我们也为root用户建立一个属主root目录：
（3）构建程序/sbin/init
在内核初始化的最后，启动的第一个进程要装载用户空间的程序从而切入用户空间，通常这个程序是/sbin目录下的init，因此我们要准备这个程序。为简单起见，我们也使用shell脚本编写：
init启动了一个交互式的shell。其中传递的参数"-l"是告诉bash以登录方式启动，这样可以使bash读取在/etc/profile、~/.profile等文件中定义的环境变量。同时要确保init程序具有可执行权限：
为了让shell提示符看上去友好一些，更重要的是为了后面当从宿主系统远程登录到vita系统时，方便区分本地终端和登录到vita的终端，我们在全局范围的profile文件中定义了环境变量PS1来控制shell提示符的显示内容和风格：
其中，"\u"告诉shell显示当前用户名；"\w"告诉shell显示完整的工作路径；我们将主机名直接硬编码为vita，为了便于区分是本地的终端还是登入vita的终端；接下来我们给提示符加一点漂亮的颜色，"\e["与"m"之间的内容表示颜色值，在它们之外包围的“\[”与“\]”是保证其内的非打印字符，不占用任何空间。颜色设置的格式为"\[\e[F;B;Cm\]"，其中F是前景色，B是背景色，C是一些表示特殊效果的代码，如下划线、闪烁等。
具体到我们这个例子，其中31表示红色，因此，“用户名@vita”将以红色显示；35表示洋红，因此工作路径将以洋红色显示。最后，在提示符结束的位置，我们通过"\e[0m"将颜色值设定为零，也就是通知终端将前景、背景重置为它们的默认值，以使后续的文字以非彩色显示。
接下来将$SYSROOT目录整个复制到虚拟机，因为命令scp会跟随符号链接，所以我们采用先压缩、再复制的办法，相关命令如下：
在虚拟机上执行如下命令解压根文件系统：