根文件系统

根文件系统一般也叫做rootfs，那么什么叫根文件系统？看到“文件系统”这四个字，很多人，第一反应就是FATFS、FAT、EXT4、YAFFS和NTFS等这样的文件系统。在这里，根文件系统并不是FATFS这样的文件系统代码，EXT4这样的文件系统代码属于Linux内核的一部分。Linux中的根文件系统更像是一个文件夹或者叫做目录(在我看来就是一个文件夹，只不过是特殊的文件夹)，在这个目录里面会有很多的子目录。根目录下和子目录中会有很多的文件，这些文件是Linux运行所必须的，比如库、常用的软件和命令、设备文件、配置文件等等。以后我们说到文件系统，如果不特别指明，统一表示根文件系统。对于根文件系统专业的解释，百度百科上是这么说的。
根文件系统首先是内核启动时所mount(挂载)的第一个文件系统，内核代码映像文件保存在根文件系统中，而系统引导启动程序会在根文件系统挂载之后从中把一些基本的初始化脚本和服务等加载到内存中去运行。
百度百科上说内核代码镜像文件保存在根文件系统中，但是我们嵌入式Linux并没有将内核代码镜像保存在根文件系统中，而是保存到了其他地方。比如NAND Flash的指定存储地址、EMMC专用分区中。根文件系统是Linux内核启动以后挂载(mount)的第一个文件系统，然后从根文件系统中读取初始化脚本，比如rcS，inittab等。根文件系统和Linux内核是分开的，单独的Linux内核是没法正常工作的，必须要搭配根文件系统。如果不提供根文件系统，Linux内核在启动的时候就会提示内核崩溃(Kernel panic)的提示。
根文件系统的这个“根”字就说明了这个文件系统的重要性，它是其他文件系统的根，没有这个“根”，其他的文件系统或者软件就别想工作。比如我们常用的ls、mv、ifconfig等命令其实就是一个个小软件，只是这些软件没有图形界面，而且需要输入命令来运行。这些小软件就保存在根文件系统中。

在构建根文件系统之前，我们先来看一下根文件系统里面大概都有些什么内容，以Ubuntu为例，根文件系统的目录名字为‘/’，没看错就是一个斜杠，所以输入如下命令就可以进入根目录中：
cd / //进入根目录

图中根目录下子目录和文件不少，但是这些都是Ubuntu所需要的，其中有很多子目录和文件我们嵌入式Linux是用不到的，所以这里就讲解一些常用的子目录：
1、/bin目录
看到“bin”大家应该能想到bin文件，bin文件就是可执行文件。所以此目录下存放着系统需要的可执行文件，一般都是一些命令，比如ls、mv等命令。此目录下的命令所有的客户都可以使用。
2、/dev目录
dev是device的缩写，所以此目录下的文件都是和设备有关的，此目录下的文件都是设备文件。在Linux下一切皆文件，即使是硬件设备，也是以文件的形式存在的，比如/dev/ttymxc0(I.MX6ULL根目录会有此文件)就表示I.MX6ULL的串口0，我们要想通过串口0发送或者接收数据就要操作文件/dev/ttymxc0，通过对文件/dev/ttymxc0的读写操作来实现串口0的数据收发。
3、/etc目录
此目录下存放着各种配置文件，大家可以进入Ubuntu的etc目录看一下，里面的配置文件非常多！但是在嵌入式Linux下此目录会很简洁。
4、/lib目录
lib是library的简称，也就是库的意思，因此此目录下存放着Linux所必须的库文件。这些库文件是共享库，命令和用户编写的应用程序要使用这些库文件。
5、/mnt目录
临时挂载目录，一般是空目录，可以在此目录下创建空的子目录，比如/mnt/sd、/mnt/usb，这样就可以将SD卡或者U盘挂载到/mnt/sd或者/mnt/usb目录中。
6、/proc目录
此目录一般是空的，当Linux系统启动以后会将此目录作为proc文件系统的挂载点，proc是个虚拟文件系统，没有实际的存储设备。proc里面的文件都是临时存在的，一般用来存储系统运行信息文件。
7、/usr目录
要注意，usr不是user的缩写，而是Unix Software Resource的缩写，也就是Unix操作系统软件资源目录。这里有个小知识点，那就是Linux一般被称为类Unix操作系统，苹果的MacOS也是类Unix操作系统。关于Linux和Unix操作系统的渊源大家可以直接在网上找Linux的发展历史来看。既然是软件资源目录，因此/usr目录下也存放着很多软件，一般系统安装完成以后此目录占用的空间最多。
8、/var目录
此目录存放一些可以改变的数据。
9、/sbin目录
此目录页用户存放一些可执行文件，但是此目录下的文件或者说命令只有管理员才能使用，主要用户系统管理。
10、/sys目录
系统启动以后此目录作为sysfs文件系统的挂载点，sysfs是一个类似于proc文件系统的特殊文件系统，sysfs也是基于ram的文件系统，也就是说它也没有实际的存储设备。此目录是系统设备管理的重要目录，此目录通过一定的组织结构向用户提供详细的内核数据结构信息。
11、/opt
可选的文件、软件存放区，由用户选择将哪些文件或软件放到此目录中。