嵌入式 Linux 系列 04：RootFS 结构、启动脚本和配置持久化

RootFS 是嵌入式 Linux 用户态的地基。应用能不能启动、配置会不会丢、日志写到哪里、系统能不能长期运行，很多问题最后都会回到 rootfs 设计。

一、RootFS 里有什么

一个最小 rootfs 通常包括：

/bin
/sbin
/etc
/dev
/proc
/sys
/lib
/usr
/tmp
/var

其中 /proc、/sys、/dev 通常是启动后挂载的伪文件系统或设备文件系统，不是普通静态目录。

二、只读 rootfs 和可写数据区

产品系统建议分层：

rootfs: 只读，随固件升级
data:   可写，保存配置、日志、运行状态
tmpfs:  临时文件，重启丢失

好处：

• 系统文件不容易被破坏。
• 断电时配置和日志集中管理。
• OTA 升级可以替换 rootfs，保留 data。
• 出问题时更容易区分系统问题和用户数据问题。

检查挂载：

mount
cat /proc/mounts
df -h

三、BusyBox init

精简系统常用 BusyBox init。

关键文件：

/sbin/init
/etc/inittab
/etc/init.d/rcS

/etc/inittab 示例：

::sysinit:/etc/init.d/rcS
::respawn:-/bin/sh
::ctrlaltdel:/sbin/reboot

rcS 示例：

#!/bin/sh

mount -t proc proc /proc
mount -t sysfs sysfs /sys
mount -t devtmpfs devtmpfs /dev
mount -t tmpfs tmpfs /tmp

mkdir -p /data/config /data/log

/etc/init.d/S10network start
/etc/init.d/S50device_agent start

启动脚本要尽量简单、可重复执行，并且错误日志要能看见。

四、配置持久化

不要把运行时配置写进只读 /etc。推荐：

/data/config/device.json
/data/config/timezone
/data/config/network.conf

写配置时要考虑异常断电。一个常用做法是写临时文件后原子替换：

write_config() {
    file="$1"
    tmp="$file.tmp"

    cat > "$tmp"
    sync "$tmp" 2>/dev/null || sync
    mv "$tmp" "$file"
    sync "$(dirname "$file")" 2>/dev/null || sync
}

这样比直接覆盖原文件更可靠。

五、日志目录

日志建议放到：

/data/log

注意控制大小：

• 单文件大小限制。
• 保留最近 N 个文件。
• 关键错误单独记录。
• 量产版本减少 debug 日志。

最简单的轮转方式：

if [ -f /data/log/app.log ] && [ "$(wc -c < /data/log/app.log)" -gt 1048576 ]; then
    mv /data/log/app.log /data/log/app.log.1
fi

更完整可以引入 logrotate 或应用内部日志轮转。

六、RootFS 排查清单

系统进不了 shell 时查：

ls -l /sbin/init
ls -l /bin/sh
ls -l /lib
cat /etc/inittab
cat /etc/init.d/rcS

配置丢失时查：

mount | grep data
cat /proc/mounts
ls -l /data/config

日志写不出来时查：

df -h
mount
ls -ld /data/log

RootFS 的关键不是目录背得多，而是知道每类文件应该放在哪里，以及重启和升级后会发生什么。