【workaround】buildroot下面make编译，最后生成的rootfs中的特殊的设备文件，实际是普通文件
关键词：buildroot, rootfs, makedevs, mknod, fakeroot, device file, normal file
［问题］
buildroot下面，在make之后，最后会生成我们所要的rootfs，其中包括对应的设备文件。
但是实际结果是，在make之后，我们所得到的设备文件，都只是普通文件而已。
比如，对于buildroot-2009.11来说，在make之后，输入的rootfs位置是output/target/下面，对应的设备文件在output/target/dev/下面，期望是对应的具有主次设备号的设备文件，但是实际只是普通的文件：
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ ls output/target/dev/* -lh
-rw-rw-rw- 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/console
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/fb0
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/fb1
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/fb2
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/fb3
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/hda
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/hda1
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/hda2
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/hda3
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/hda4
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/hdb
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/hdb1
。。。
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/kmem
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/loop0
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/loop1
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/mem
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/mtd0
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/mtd1
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/mtd2
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/mtd3
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/mtdblock0
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/mtdblock1
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/mtdblock2
-rw-r—– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/mtdblock3
-rw-rw-rw- 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:39 output/target/dev/null
。。。。。。。
［解决过程］
1.去研究了下buildroot的make编译过程，其执行过程如下，其中可以看到是调用makedevs，去根据target/generic/device_table.txt中的设置，生成对应的设备文件的。而此处实际却生成出了普通的文件，而不是我们要的设备文件，所以，先是怀疑，是不是这个makedevs工具本身有啥问题，结果单独去调用此工具去生成设备文件，发现是可以的：
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ rm output/target/dev/* -rf
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ sudo /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/host/usr/bin/makedevs -d target/generic/device_table.txt /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target
[sudo] password for crifan:
rootdir=/home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target
table='target/generic/device_table.txt'
注意要先删除之前的那些设备文件，否则会提示设备已存在，无法创建。
而且对于makedevs，对于创建设备文件的时候，本质上也是调用mknod，所以要用sudo即root权限，才可以执行的。
此时，再去看生成的对应的设备文件，都是正常的：
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ ls output/target/dev -lh
总用量 16K
crw-rw-rw- 1 root root 5, 1 2010-04-16 23:29 console
crw-r—– 1 root tty 29, 0 2010-04-16 23:29 fb0
crw-r—– 1 root tty 29, 1 2010-04-16 23:29 fb1
。。。。
crw-r—– 1 root root 1, 1 2010-04-16 23:29 mem
crw-r—– 1 root root 90, 0 2010-04-16 23:29 mtd0
crw-r—– 1 root root 90, 2 2010-04-16 23:29 mtd1
crw-r—– 1 root root 90, 4 2010-04-16 23:29 mtd2
crw-r—– 1 root root 90, 6 2010-04-16 23:29 mtd3
brw-r—– 1 root root 31, 0 2010-04-16 23:29 mtdblock0
brw-r—– 1 root root 31, 1 2010-04-16 23:29 mtdblock1
brw-r—– 1 root root 31, 2 2010-04-16 23:29 mtdblock2
brw-r—– 1 root root 31, 3 2010-04-16 23:29 mtdblock3
drwxr-xr-x 2 root root 4.0K 2010-04-16 23:29 net
crw-rw-rw- 1 root root 1, 3 2010-04-16 23:29 null
crw-rw-rw- 1 root root 10, 1 2010-04-16 23:29 psaux
crw-rw-rw- 1 root root 5, 2 2010-04-16 23:29 ptmx
。。。
证明此makedevs工具是可以正常工作的。
2.后来，实在找不到具体原因了，只能回头来好好分析一下buildroot的make之后具体执行过程了，后来基本搞懂了，下面根据其输出具体分析其含义：
。。。
echo "2009.11" >
/home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target/etc/br-version
mkdir -p /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target/etc
echo "as353x" > /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target/etc/hostname
mkdir -p /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target/etc
echo "Welcome to AS353X" > /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target/etc/issue
/home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/toolchain/bin/sed -i -e '/# GENERIC_SERIAL$/s~^.*#~ttySAC0::respawn:/sbin/getty -L ttySAC0 115200 vt100 #~'
/home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target/etc/inittab
//此处之前的步骤，就是将之前的一系列设置，都echo输出到对应的位置，比如hostname，etc下面相关的//inittab等，即将rootfs中相关配置内容都输入到将要用到的rootfs中
//下面先删除之前生成的，旧的那个脚本：_fakeroot."rootfs".arm.cramfs,因为下面会生成新的
# Use fakeroot to pretend all target binaries are owned by root
rm -f /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/build/_fakeroot."rootfs".arm.cramfs
//touch文件.fakeroot.00000，如果没有就新建一个空的， 用于后面输入内容到此脚本中；如果已经存在了，那么说明是别的类型的rootfs，比如对于此处的cramfs来说，之前如果有ext等rootfs，那么此.fakeroot.00000就已经包含了对应之前ext2的输出的内容了
touch /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/build/.fakeroot.00000
//将所有相关的前面的那些配置，都输出到_fakeroot."rootfs".arm.cramfs中
cat /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/build/.fakeroot* > /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/build/_fakeroot."rootfs".arm.cramfs
//同上，输出此命令到该脚本中，注意此时并没有执行呢，对于echo来说，只是输出这些命令对应这些字符串而已，具体的命令执行，要到最后才执行
echo "chown -R 0:0 /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target" >> /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/build/_fakeroot."rootfs".arm.cramfs
//同上，输出生成设备文件所对应的命令
# Use fakeroot to pretend to create all needed device nodes
echo "/home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/host/usr/bin/makedevs -d target/generic/device_table.txt /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target"
>> /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/build/_fakeroot."rootfs".arm.cramfs
# Use fakeroot so mkcramfs believes the previous fakery
//同上，输出调用具体工具制作rootfs镜像所用的命令
echo "/home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/build/cramfs-1.1/mkcramfs -q -l -D target/generic/device_table.txt "
"/home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/images/"rootfs".arm.cramfs" >> /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/build/_fakeroot."rootfs".arm.cramfs
chmod a+x /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/build/_fakeroot."rootfs".arm.cramfs
/*
注意，此时，上面那个文件中，就有了这些内容：
。。。。
chown -R 0:0 /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target
/home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/host/usr/bin/makedevs -d target/generic/device_table.txt /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target
/home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/build/cramfs-1.1/mkcramfs -q -l -D target/generic/device_table.txt /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/images/rootfs.arm.cramfs
即先将target权限变为0：0，然后去调用makedevs，根据device_table.txt中的定义，生成所要的设备文件，然后调用具体的rootfs镜像制作工具cramfs，制作出对应的rootfs镜像文件rootfs.arm.cramfs
*/
//下面调用fakeroot，加上参数– 后面跟上具体要执行的命令，此处就是之前被那些命令填充了的脚本：
//_fakeroot."rootfs".arm.cramfs
//根据那些命令，生成出对应的rootfs镜像文件，而下面的那些输出，对应着那些命令的执行
/home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/host/usr/bin/fakeroot — /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/build/_fakeroot."rootfs".arm.cramfs
rootdir=/home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target
table='target/generic/device_table.txt'
//此时已经执行完所有的命令了，生成了我们所要的rootfs镜像文件：rootfs.arm.cramfs
//因此，就过河拆桥型的，把不再需要的的fakeroot脚本删掉
# Use fakeroot to pretend all target binaries are owned by root
rm -f /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/build/_fakeroot.rootfs.arm.ext2
此时，就大功告成了，即buildroot用fakeroot工具，伪装成root权限用户，依次去chown，切换target的权限，调用makedevs生成需要的各种系统文件和很多设备文件，再调用mkcramfs去制作出对应的rootfs镜像文件。 一切似乎都很完美，但是，正是这假象，迷惑了单纯的偶们，导致从没有怀疑过buildroot，竟然会如此愚蠢，将那些特殊的设备文件，生成为普通的文件，因此，制作出来的rootfs，肯定是不能用的，因为各种设备节点都不对。。。
然后才有了上面的，对此buildroot的编译过程的深度调查，最后，终于算是搞明白了具体的原因：
下面先列出来我的研究过程：
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/host/usr/bin/fakeroot — mknod output/target/dev/mtd0 c 254 0
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ ls output/target/dev -lh
总用量 0
-rw-r–r– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:44 mtd0
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ mknod output/target/dev/mtd c 254 1
mknod: "output/target/dev/mtd": 操作不允许
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ sudo mknod output/target/dev/mtd c 254 1
[sudo] password for crifan:
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ ls output/target/dev -lh
总用量 0
crw-r–r– 1 root root 254, 1 2010-04-16 22:45 mtd
-rw-r–r– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:44 mtd0
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ rm output/^C
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/host/usr/bin/fakeroot
root@crifan-laptop:buildroot-2009.11# mknod output/target/dev/mtdblock0 b 220 0
root@crifan-laptop:buildroot-2009.11# ls output/target/dev -lh
总用量 0
crw-r–r– 1 root root 254, 1 2010-04-16 22:45 mtd
-rw-r–r– 1 root root 0 2010-04-16 22:44 mtd0
brw-r–r– 1 root root 220, 0 2010-04-16 22:50 mtdblock0
root@crifan-laptop:buildroot-2009.11# exit
exit
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ ls output/target/dev -lh
总用量 0
crw-r–r– 1 root root 254, 1 2010-04-16 22:45 mtd
-rw-r–r– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:44 mtd0
-rw-r–r– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:50 mtdblock0
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/host/usr/bin/fakeroot
root@crifan-laptop:buildroot-2009.11# ls output/target/dev -lh
总用量 0
crw-r–r– 1 root root 254, 1 2010-04-16 22:45 mtd
-rw-r–r– 1 root root 0 2010-04-16 22:44 mtd0
-rw-r–r– 1 root root 0 2010-04-16 22:50 mtdblock0
root@crifan-laptop:buildroot-2009.11# exit
exit
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ ls output/target/dev -lh
总用量 0
crw-r–r– 1 root root 254, 1 2010-04-16 22:45 mtd
-rw-r–r– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:44 mtd0
-rw-r–r– 1 crifan crifan 0 2010-04-16 22:50 mtdblock0
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$
从上面的操作中，我们很容易看出，
本身makedevs是可以正常工作的。
而且fakeroot看起来，也是可以正常帮你伪装成root用户的，可以去mknod创建设备节点，不过实际上，有个问题，就是虽然在fakeroot伪装下，可以创建设备文件，但是，当从fakeroot中退出，回到普通用户的时候，此时那些在fakeroot的时候是设备的文件的那些文件，就变成了普通文件，也就是说，在fakeroot伪装成的root状态下，创建的那些设备文件，其作用范围，或者说有效范围，仅仅是当你是处于fakeroot的时候，一旦退出此伪装的root，回到普通的users，我这里是crifan用户，那么那些文件，就失去了特殊的设备文件的属性，变成普通的，属于当前用户的文件了。
因此，之前的问题，即在buildroot下，make出来的rootfs中的设备文件，都是普通文件，而不是特殊的带设备主次设备号的设备文件，的根据原因就是：
［问题根本原因］
因为我们要制作rootfs，需要设备文件/设备节点，
所以要用到makedevs或mknod去生成这些设备节点，
但是对于制作设备节点，Linux下面必须要root权限才可以，而我们buildroot本身设计的时候，就是期望让你使用普通用户权限也可以完全操作buildroot，而不是非要你用root不可，这样便于buildroot的编译开发，
因此，就利用到了一个叫做fakeroot的工具，就是帮助你在非root用户，即普通用户的权限下，可以暂时伪装成root用户，去做一些只有在root权限下才可以做的事情，包括这里所需要的，制作设备节点，而fakeroot工具的核心机制，就是只是假装成root，而非真正的root：
“Of course, the programs run from a fakeroot session cannot really do privileged system calls; fakeroot keeps an in-memory database of file ownerships and such things.”
关于fakeroot的特性，详情请参见：
http://www.scratchbox.org/documentation/user/scratchbox-1.0/html/fakeroot.html
所以，在退出fakeroot状态，回到普通用户的时候，之前在fakeroot情况下，创建的那些设备文件，就变成了普通文件了，不过如果此时在进入fakeroot，还可以看到之前设置的状态，即的确是我们所期望的设备文件，只不过是退出fakeroot，就回到普通文件而已。
这个问题，我觉得，怎么说，也算是一个比较大的bug了，但是很奇怪的，网上找了N 久，竟然没见到有人说起这个事情。这是无语了。
［workaround（workaround，中文可以理解为：暂时能凑合用的所谓的办法，但是实际上没有根本性地解决问题）］
知道原因了，按理来说就应该很好解决，但是对于此问题，却是比较麻烦，好像目前看来，没有特别的好的，根本性的解决办法，只能是在第一次buildroot的make编译完成之后，去先删除旧的那些只是普通文件的设备文件，然后，自己以root权限，重新生成我们所要的，真正的设备文件，即要做，前面已经写过的，类似于下面这些动作：
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ rm output/target/dev/* -rf
crifan@crifan-laptop:buildroot-2009.11$ sudo /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/host/usr/bin/makedevs -d target/generic/device_table.txt /home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target
[sudo] password for crifan:
rootdir=/home/crifan/develop/buildroot/as353x/buildroot-2009.11/output/target
table='target/generic/device_table.txt'
但要注意，这些文件，也都是root所拥有，所以，以后用其他工具去根据此root文件夹及其下面的内容，去制作rootfs镜像的时候，比如我用mkyaffs2image，就要以root权限去制作，否则会出现那些设备文件没权限访问的问题。然后制作出来的rootfs镜像文件，如果想要拷贝到别的地方，也别忘了在拷贝之后，进行chown去将此文件权限换成对应的用户，否则，对应的用户，就是连最普通的读该rootfs，都没权限，这样的问题，会很让人崩溃的。。。
这样的buildroot中的，应该可以称作bug的问题，期待别人的解决ing….，不过，想必，就是fakeroot的作者，好像，也很难有太好的彻底解决此问题的办法吧，否则，就违背了Linux的文件权限管理了。。。
转载请注明：在路上 » 【workaround】buildroot下面make编译，最后生成的rootfs中的特殊的设备文件，实际是普通文件
好