这一期我们来制作一个Linux的最小系统，让它在虚拟开发板上运行。整体的流程类似于LFS（ http://www.linuxfromscratch.org/），不过LFS的目标是制作一个功能较完善的Linux发行版，而我们要做的是一个最小系统，步骤会精简很多，大体就分成三个步骤：1.编译内核；2.制作根文件系统；3.调试运行。 

        第一步：编译内核

        1. 首先安装交叉编译器，执行： sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabi
        2. 下载内核源文件 https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/ ，我这里下载的是 4.1.38 版本，一个比较稳定的版本；
        3.解压内核  tar zvxf linux-4.1.38.tar.gz -C xxxx  （xxxx为需要解压的目录）
        4. 进入kernel 源文件目录，然后执行：
                export ARCH=arm 
                export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-
                make vexpress_defconfig
                make zImage
                make modules
                make dtbs
                编译后生成 在 arch/arm/boot 目录下生成 zImage 文件，则说明编译成功。

        第二步：制作根文件系统

        1.制作根文件系统首先要生成一个虚拟磁盘，创建一个虚拟磁盘的两种方法：
                dd if=/dev/zero of=vexpress.img bs=512 count=$((2*1024*100))
                qemu-img create -f raw vexpress.img 100M
        这两种方法任选一种执行就可以，目的就是生成一个vexpress.img的虚拟镜像文件，为了更好的兼容性选择 raw 格式的镜像。
        2.虚拟磁盘中创建分区并修改：
                (1). fdisk vexpress.img ，然后使用n命令创建分区，各种下一步就行；
                (2). losetup /dev/loop0 vexpress.img ，挂载vexpress.img到/dev/loop0设备上；
                (3). partx -u /dev/loop0 ，使用partx命令让系统刷新系统的分区信息；
                (4). mkfs.ext2 /dev/loop0p1 ，制作ext2格式的文件系统；
                (5). mkdir rootfs ，建立一个rootfs目录用来作为挂载目录，
                      mount -o loop /dev/loop0p1 ./rootfs ，将生成的ext2格式的分区挂载到rootfs目录；
                (6). 执行到这里虚拟磁盘就已经制作好了，下面的两个步骤是卸载磁盘时的操作，可以先跳过，直接到第三节去编译 busybox；
                (7). partx -d /dev/loop0 ，卸载loop0设备下的分区； 如果执行不成功可以试试  sudo umount -f rootfs
                (8). losetup -d /dev/loop0 ，卸载loop0设备；
                说明：
                如果直接使用 mkfs.ext3 写入img文件，无法使用fdisk显示分区信息；
                fdisk n命令 默认的first sector 是2048扇区；默认分区名为 文件名+分区序号；
                mount 挂载空分区会报错 wrong fs type, bad option, bad superblock；
                losetup /dev/loop0 vexpress.img 命令相当于mount命令中的 -o loop 参数；
                partx -u /dev/loop0  强制内核刷新可识别分区；
                查看分区类型  df -Th；
        3.编译 Busybox：
                (1). 下载Busybox https://busybox.net/downloads/ ，我下载的版本是 1.26.2 ，一个比较稳定的版本；
                (2). 解压内核  tar jvxf busybox-1.26.2.tar.bz2 -C xxxx  （xxx为需要解压的目录）
                (3). 进入 Busybox 源文件目录下执行 make menuconfig
                        做如下配置：

                        Busybox Settings  --->
                            Build Options  --->
                                [*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs)
                                (arm-linux-gnueabi-) Cross Compiler prefix

                        使用交叉编译器编译Busybox
                (4). 执行 make 编译Busybox
                (5). 执行 make install 会在 _install 目录下生成 需要的文件 bin linuxrc sbin usr  ；
        4.制作根文件系统：
                (1). 拷贝busybox
                        sudo cp -raf busybox/_install/*  rootfs/
                (2). 拷贝运行库
                        sudo cp -arf /usr/arm-linux-gnueabi/lib rootfs/
                        sudo rm rootfs/lib/*.a
                        sudo arm-linux-gnueabi-strip rootfs/lib/*
                (3). 创建必要目录
                        sudo mkdir -p rootfs/proc/
                        sudo mkdir -p rootfs/sys/
                        sudo mkdir -p rootfs/tmp/
                        sudo mkdir -p rootfs/root/
                        sudo mkdir -p rootfs/var/
                        sudo mkdir -p rootfs/mnt/
                (4). 创建必要节点
                        sudo mkdir -p rootfs/dev/
                        sudo mknod rootfs/dev/tty1 c 4 1
                        sudo mknod rootfs/dev/tty2 c 4 2
                        sudo mknod rootfs/dev/tty3 c 4 3
                        sudo mknod rootfs/dev/tty4 c 4 4
                        sudo mknod rootfs/dev/console c 5 1
                        sudo mknod rootfs/dev/null c 1 3
                (5). 制作必要etc文件
                        etc 目录下的必要文件有5个：fstab，init.d/rcS，inittab，profile，sysconfig/HOSTNAME
                        我把这五个文件放到 https://github.com/aggresss/LKDemo 中 tools 目录下的 etc.tar.gz 里，可以下载并解压后使用；
                        sudo cp -arf etc rootfs/
        到这里根文件系统就已制作完成，退出rootfs目录并执行 losetup -d /dev/loop0 卸载虚拟磁盘文件。

        第三步：调试运行

        1. 启动Linux最小系统需要我们刚才生成的3个文件：
                (1). Linux kernel目录下 arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dtb  文件；
                (2). Linux kernel目录下 arch/arm/boot/zImage 文件
                (3). 生成的虚拟磁盘文件： vexpress.img；
        将这三个文件放到同一个目录下。
        2. 制作启动脚本：
                在上面三个文件的同目录下创建启动脚本 vim run_linux.sh

                qemu-system-arm \
                    -nographic \
                    -sd vexpress.img \
                    -M vexpress-a9 \
                    -m 512M \
                    -kernel zImage \
                    -dtb vexpress-v2p-ca9.dtb \
                    -smp 4 \
                    -append "init=/linuxrc root=/dev/mmcblk0p1 rw rootwait earlyprintk console=ttyAMA0"

                增加可执行权限 chmod +x run_linux.sh
        3. 调试运行：

                执行 ./run_linux.sh，即可在模拟的开发板上运行Linux系统，下面是运行后的截图：

                

        4. 关闭模拟开发板进程：

                将下面的命令做成脚本运行便可以彻底关闭已经运行的QEMU进程：
                ps -A | grep qemu-system-arm | awk '{print $1}' | xargs sudo kill -9