8. Rootfs根文件系统介绍
Linxu Rootfs 简介
根文件系统（rootfs）是Linux系统启动过程中由内核挂载的第一个文件系统，具有以下关键特性：
核心功能
包含内核模块(
/lib/modules)、设备节点(/dev)和初始化程序(/sbin/init)提供系统运行所需的基础工具集（如
/bin、/sbin目录下的命令）存储系统配置文件（
/etc目录）和运行时状态信息（/var目录）
启动流程
内核挂载rootfs后，执行
/sbin/init作为第一个用户空间进程（PID 1）初始化系统服务、挂载其他文件系统（如
/proc、/sys）启动登录管理器和图形界面（如配置）
与Windows对比
Linux rootfs
Windows C盘
包含完整系统环境
主要为用户程序和数据
严格的目录结构标准
相对自由的存储布局
支持多种文件系统类型
主要使用NTFS/FAT
Rootfs目录结构
/bin目录
该目录下的命令可以被root与一般账号所使用，由于这些命令在挂接其它文件系统之前就可以使用，所以/bin目录必须和根文件系统在同一个分区中。 /bin目录下常用的命令有：cat、chgrp、chmod、cp、ls、sh、kill、mount、umount、mkdir等。我们之后在利用Busybox制作根文件系统时，在生成的bin目录下，可以看到一些可执行的文件，也就是可用的一些命令。
/sbin 目录
该目录下存放系统命令，即只有系统管理员（俗称最高权限的root）能够使用的命令，系统命令还可以存放在/usr/sbin,/usr/local/sbin目录下，/sbin目录中存放的是基本的系统命令，它们用于启动系统和修复系统等，与/bin目录相似，在挂接其他文件系统之前就可以使用/sbin，所以/sbin目录必须和根文件系统在同一个分区中。 /sbin目录下常用的命令有：shutdown、reboot、fdisk、fsck、init等，本地用户自己安装的系统命令放在/usr/local/sbin目录下。
/dev目录
该目录下存放的是设备与设备接口的文件，设备文件是Linux中特有的文件类型，在Linux系统下，以文件的方式访问各种设备，即通过读写某个设备文件操作某个具体硬件。比如通过”dev/ttyS0”文件可以操作串口0，通过”/dev/mtdblock1”可以访问MTD设备的第2个分区。比较重要的文件有/dev/null, /dev/zero, /dev/tty, /dev/lp*等。
/etc目录
该目录下存放着系统主要的配置文件，例如人员的账号密码文件、各种服务的其实文件等。一般来说，此目录的各文件属性是可以让一般用户查阅的，但是只有root有权限修改。对于PC上的Linux系统，/etc目录下的文件和目录非常多，这些目录文件是可选的，它们依赖于系统中所拥有的应用程序，依赖于这些程序是否需要配置文件。在嵌入式系统中，这些内容可以大为精减。
/lib目录
该目录下存放共享库和可加载（驱动程序），共享库用于启动系统。运行根文件系统中的可执行程序，比如：/bin /sbin 目录下的程序。
/home目录
系统默认的用户文件夹，它是可选的，对于每个普通用户，在/home目录下都有一个以用户名命名的子目录，里面存放用户相关的配置文件。
/root目录
系统管理员（root）的主文件夹，即是根用户的目录，与此对应，普通用户的目录是/home下的某个子目录。
/usr目录
/usr目录的内容可以存在另一个分区中，在系统启动后再挂接到根文件系统中的/usr目录下。里面存放的是共享、只读的程序和数据，这表明/usr目录下的内容可以在多个主机间共享，这些主要也符合FHS标准的。/usr中的文件应该是只读的，其他主机相关的，可变的文件应该保存在其他目录下，比如/var。/usr目录在嵌入式中可以精减。
/var目录
与/usr目录相反，/var目录中存放可变的数据，比如spool目录（mail,news），log文件，临时文件。
/proc目录
这是一个空目录，常作为proc文件系统的挂接点，proc文件系统是个虚拟的文件系统，它没有实际的存储设备，里面的目录，文件都是由内核临时生成的，用来表示系统的运行状态，也可以操作其中的文件控制系统。
/mnt目录
用于临时挂载某个文件系统的挂接点，通常是空目录，也可以在里面创建一引起空的子目录，比如/mnt/cdram /mnt/hda1 。用来临时挂载光盘、移动存储设备等。
/tmp目录
用于存放临时文件，通常是空目录，一些需要生成临时文件的程序用到的/tmp目录下，所以/tmp目录必须存在并可以访问。
对于嵌入式Linux系统的根文件系统来说，一般可能没有上面所列出的那么复杂，比如嵌入式系统通常都不是针对多用户的，所以/home这个目录在一般嵌入式Linux中可能就很少用到，而/boot这个目录则取决于你所使用的BootLoader是否能够从你的根文件系统在内核启动之前重新获得内核映象。一般说来，只有/bin，/dev，/etc，/lib，/proc，/var，/usr这些需要的，而其他都是可选的。
常见Rootfs根文件系统
根文件系统本质都是一些文件和配置信息组成，之间的界限没有很明确的界定，以下大致列出一些根文件系统的特点。
根文件系统 |
优点 |
缺点 |
|---|---|---|
buildroot |
构建简单，容易理解，能构建完整镜像 |
无包管理工具 |
Ubuntu |
构建方便，支持包管理工具，支持 ROS 1.x 等机器人操作系统 |
构建的文件系统较大 |
Debian |
构建方便，支持包管理工具，支持可视化界面 |
构建的文件系统较大 |
yocto |
支持的框架较多，能构建完整镜像 |
配置复杂，不易于新手操作 |
busybox |
体积小，支持常用命令，常用于定制特定功能的小系统 |
功能不全，无包管理工具 |