linux文件系统制作流程

linux文件系统制作流程81653 0200 20 0姓名：Michel.Lee职业：在西南边陲的一个国营单位从事嵌入式软件的开发年龄：位置：个性介绍：up_user.jpg up_user_pre.jpg OTHER 12 024 10668 00 0星级BLOG 0lee213#FFFFFF#204689 _blank 106265 02009-03-04 20：00：15 127761 106265 2009-12-24 17：25：33 127762 106265 2009-12-24 17：25：48 127763 106265 2009-12-24 17：25：56 127764 106265 2009-12-24 17：26：08 127765 02009-12-24 17：28：03 127766 127765 2009-12-24 17：28：40 106249 02009-12-24 17：27：35 109536 106249 2009-04-16 22：27：38 109537 106249 2009-04-16 22：29：07 109538 106249 2009-04-16 22：29：27 109539 106249 2009-04-16 22：30：00 109540 106249 2009-04-16 22：30：25 109541 106249 2009-04-16 22：31：00 109542 106249 2009-04-16 22：31：26 109543 106249 2009-04-16 22：34：54 127756 02009-12-24 17：27：43 127757 127756 2009-12-24 17：22：57 127758 127756 2009-12-24 17：23：08 127759 127756 2009-12-24 17：23：18 127760 127756 2009-12-24 17：23：29 106251 02009-12-24 17：27：51 109544 106251 2009-04-16 22：35：39 109545 106251 2009-04-16 22：36：06 109547 106251 2009-04-16 22：37：04 109546 106251 2009-04-16 22：36：24 106250 02009-03-04 20：00：54 128920 02010-01-08 08：52：38 128921 128920 2010-01-08 08：53：02 128922 128920 2010-01-08 08：54：24 128923 128920 2010-01-08 08：54：33 128924 128920 2010-01-08 08：55：19 128925 128920 2010-01-08 08：55：26 124397 02009-11-07 09：52：23 123426 02009-10-22 16：05：00 109119 02009-04-10 12：02：24 106262 02009-03-04 19：56：41 127755 02009-12-24 17：21：58 20853 02010-01-23 08：42：00 18454 02010-01-23 08：42：15 18455 02010-01-23 08：42：2120090304,20090328,20090401,20090406,20090407,20090410,20090415,20090727,20091009,20091021,20091022,20091102,20091107,20091218,20091221,20091225,20091229,20091230,20100108,20100714,20100715,2272934 127759 2010-07-15 09：06：42 2010-07-15 09：06：42 10转载16 Linux文件系统简介rn Linux支持多种文件系统，包括ext2、ext3、vfat、ntfs、iso9660、jffs、romfs和nfs等，为了对各类文件系统进行统一管理，Linux引入了虚拟文件系统VFS(Vir tual File System)，为各类文件系统提供一个统一的操作界面和应用编程接口。rn Linux下的文件系统结构如下：rnrnrnrn Linux启动时，第一个必须挂载的是根文件系统；若系统不能从指定设备上挂载根文件系统，则系统会出错而退出启动。之后可以自动或手动挂载其他的文件系统。因此，一个系统中可以同时存在不同的文件系统。rn不同的文件系统类型有不同的特点，因而根据存储设备的硬件特性、系统需求等有不同的应用场合。在嵌入式Linux应用中，主要的存储设备为RAM(DRAM,SDRAM)和ROM(常采用FLASH存储器)，常用的基于存储设备的文件系统类型包括：jffs2,yaffs,cramfs,romfs,ramdisk,ramfs/tmpfs等。rnrn基于FLASH的文件系统rn Flash(闪存)作为嵌入式系统的主要存储媒介，有其自身的特性。Flash的写入操作只能把对应位置的1修改为0，而不能把0修改为1(擦除Flash就是把对应存储块的内容恢复为1)，因此，一般情况下，向Flash写入内容时，需要先擦除对应的存储区间，这种擦除是以块(block)为单位进行的。rn闪存主要有NOR和NAND两种技术(简单比较见附录)。Flash存储器的擦写次数是有限的，NAND闪存还有特殊的硬件接口和读写时序。因此，必须针对Flash的硬件特性设计符合应用要求的文件系统；传统的文件系统如ext2等，用作Flash的文件系统会有诸多弊端。rn在嵌入式Linux下，MTD(Memory Technology Device,存储技术设备)为底层硬件(闪存)和上层(文件系统)之间提供一个统一的抽象接口，即Flash的文件系统都是基于MTD驱动层的(参见上面的Linux下的文件系统结构图)。使用MTD驱动程序的主要优点在于，它是专门针对各种非易失性存储器(以闪存为主)而设计的，因而它对Flash有更好的支持、管理和基于扇区的擦除、读/写操作接口。rn顺便一提，一块Flash芯片可以被划分为多个分区，各分区可以采用不同的文件系统；两块Flash芯片也可以合并为一个分区使用，采用一个文件系统。即文件系统是针对于存储器分区而言的，而非存储芯片。rn 1.jffs2rn JFFS文件系统最早是由瑞典Axis Communications公司基于Linux2.0的内核为嵌入式系统开发的文件系统。JFFS2是RedHat公司基于JFFS开发的闪存文件系统，最初是针对RedHat公司的嵌入式产品eCos开发的嵌入式文件系统，所以JFFS2也可以用在Linux,uCLinux中。rn Jffs2：日志闪存文件系统版本2(Journalling Flash FileSystem v2)rn主要用于NOR型闪存，基于MTD驱动层，特点是：可读写的、支持数据压缩的、基于哈希表的日志型文件系统，并提供了崩溃/掉电安全保护，提供写平衡支持等。缺点主要是当文件系统已满或接近满时，因为垃圾收集的关系而使jffs2的运行速度大大放慢。rn目前jffs3正在开发中。关于jffs系列文件系统的使用详细文档，可参考MTD补丁包中mtd-jffs-HOWTO.txt。rn jffsx不适合用于NAND闪存主要是因为NAND闪存的容量一般较大，这样导致jffs为维护日志节点所占用的内存空间迅速增大，另外，jffsx文件系统在挂载时需要扫描整个FLASH的内容，以找出所有的日志节点，建立文件结构，对于大容量的NAND闪存会耗费大量时间。rn 2.yaffsrn yaffs/yaffs2是专为嵌入式系统使用NAND型闪存而设计的一种日志型文件系统。与jffs2相比，它减少了一些功能(例如不支持数据压缩)，所以速度更快，挂载时间很短，对内存的占用较小。另外，它还是跨平台的文件系统，除了Linux和eCos，还支持WinCE,pSOS和ThreadX等。rn yaffs/yaffs2自带NAND芯片的驱动，并且为嵌入式系统提供了直接访问文件系统的API，用户可以不使用Linux中的MTD与VFS，直接对文件系统操作。当然，yaffs也可与MTD驱动程序配合使用。rn yaffs与yaffs2的主要区别在于，前者仅支持小页(512 Bytes)NAND闪存，后者则可支持大页(2KB)NAND闪存。同时，yaffs2在内存空间占用、垃圾回收速度、读/写速度等方面均有大幅提升。rn 3.Cramfsrn Cramfs是Linux的创始人Linus Torvalds参与开发的一种只读的压缩文件系统。它也基于MTD驱动程序。rn在cramfs文件系统中，每一页(4KB)被单独压缩，可以随机页访问，其压缩比高达2：1,为嵌入式系统节省大量的Flash存储空间，使系统可通过更低容量的FLASH存储相同的文件，从而降低系统成本。rn Cramfs文件系统以压缩方式存储，在运行时解压缩，所以不支持应用程序以XIP方式运行，所有的应用程序要求被拷到RAM里去运行，但这并不代表比Ramfs需求的RAM空间要大一点，因为Cramfs是采用分页压缩的方式存放档案，在读取档案时，不会一下子就耗用过多的内存空间，只针对目前实际读取的部分分配内存，尚没有读取的部分不分配内存空间，当我们读取的档案不在内存时，Cramfs文件系统自动计算压缩后的资料所存的位置，再即时解压缩到RAM中。rn另外，它的速度快，效率高，其只读的特点有利于保护文件系统免受破坏，提高了系统的可靠性。rn由于以上特性，Cramfs在嵌入式系统中应用广泛。rn但是它的只读属性同时又是它的一大缺陷，使得用户无法对其内容对进扩充。rn Cramfs映像通常是放在Flash中，但是也能放在别的文件系统里，使用loopback设备可以把它安装别的文件系统里。rn 4.Romfsrn传统型的Romfs文件系统是一种简单的、紧凑的、只读的文件系统，不支持动态擦写保存，按顺序存放数据，因而支持应用程序以XIP(eXecute In Place，片内运行)方式运行，在系统运行时，节省RAM空间。uClinux系统通常采用Romfs文件系统。rn其他文件系统：fat/fat32也可用于实际嵌入式系统的扩展存储器(例如PDA,Smartphone,数码相机等的SD卡)，这主要是为了更好的与最流行的Windows桌面操作系统相兼容。ext2也可以作为嵌入式Linux的文件系统，不过将它用于FLASH闪存会有诸多弊端。rn基于RAM的文件系统rn 1.Ramdiskrn Ramdisk是将一部分固定大小的内存当作分区来使用。它并非一个实际的文件系统，而是一种将实际的文件系统装入内存的机制，并且可以作为根文件系统。将一些经常被访问而又不会更改的文件(如只读的根文件系统)通过Ramdisk放在内存中，可以明显地提高系统的性能。rn在Linux的启动阶段，initrd提供了一套机制，可以将内核映像和根文件系统一起载入内存。rn 2.ramfs/tmpfsrn Ramfs是Linus Torvalds开发的一种基于内存的文件系统，工作于虚拟文件系统(VFS)层，不能格式化，可以创建多个，在创建时可以指定其最大能使用的内存大小。(实际上，VFS本质上可看成一种内存文件系统，它统一了文件在内核中的表示方式，并对磁盘文件系统进行缓冲。)rn Ramfs/tmpfs文件系统把所有的文件都放在RAM中，所以读/写操作发生在RAM中，可以用ramfs/tmpfs来存储一些临时性或经常要修改的数据，例如/tmp和/var目录，这样既避免了对Flash存储器的读写损耗，也提高了数据读写速度。rn Ramfs/tmpfs相对于传统的Ramdisk的不同之处主要在于：不能格式化，文件系统大小可随所含文件内容大小变化。rn Tmpfs的一个缺点是当系统重新引导时会丢失所有数据。rn 3.网络文件系统NFS(Network File System)rn NFS是由Sun开发并发展起来的一项在不同机器、不同操作系统之间通过网络共享文件的技术。在嵌入式Linux系统的开发调试阶段，可以利用该技术在主机上建立基于NFS的根文件系统，挂载到嵌入式设备，可以很方便地修改根文件系统的内容。rn以上讨论的都是基于存储设备的文件系统(memory-based file system)，它们都可用作Linux的根文件系统。实际上，Linux还支持逻辑的或伪文件系统(logical or pseudo file system)，例如procfs(proc文件系统)，用于获取系统信息，以及devfs(设备文件系统)和sysfs，用于维护设备文件。rnrn开发环境rn操作系统：Ubuntu 10.4(linux kernel-v 2.6.31)rnrnrnrnrnrn Busybox-1.16.1的下载地址：rnrnrn配置Busyboxrn 1.创建制作文件系统的根目录rn在提示符后输入：rn/opt#mkdir rootfsrn进入存放busybox-1.16.1压缩包文件的目录，在提示符后输入：rnrn 3.进入busybox-1.16.1根目录，修改Makefile，修改ARCH和CROSS_COMPILE两变量的值rn ARCH?=armrn CROSS_COMPILE?=arm-linux-rn 4.通过busybox的配置菜单配置制作的文件系统rn在提示符后输入：rn/opt/busybox-1.16.1#make menuconfigrn系统将弹出配置菜单，通过菜单选择需要的选项，如图1所示：rnrnrnrn图1rn以下选项必须选择：rn Busybox Setting-rn build option-rnBuild BusyBox as astatic binary(no shared libs)rnBuild BusyBox as aposition independent executable(NEW)rnForce NOMMU buildrnBuild shared libbusyboxrn*Produce abinary for each applet,linked against libbusyboxrn*Produce additional busybox binary linked against libbusyboxrnBuild with Large File Support(for accessing files 2GB)rn()Cross Compiler prefixrn()Additional CFLAGSrnrn Busybox Setting-rn installation option-rn*Dont use/usrrn Applets links(as soft-links)-rn(/opt/rootfs)BusyBox installation prefix(该项输入编译安装路径，在此输入rootfs文件路径)rnrn Busybox Library Tuning-rn MD5：Trade Bytes for Speedrn*Faster/proc scanning code(+100 bytes)rn*Support for/etc/networksrn*Support for/etc/networksrn*Additional editing keysrn*vi-style line editing commandsrn*History savingrn*Tab completionrn*Username completionrn*Fancy shell promptsrnrn若出现如图2所示的错误：rnrnrnrn图2rn请安装有关编译程序。安装make,gcc,make-kpkg,运行menuconfig等等和编译内核相关的工具。rn有关命令如下：rn/opt#sudo apt-get install build-essential kernel-package libncurses5-devrn若安装不了，请检查/etc/apt/sources.list文件。rnrn编译Busyboxrn在提示符后输入：rn/opt/busybox-1.16.1#make installrn在rootfs文件下会多了bin、sbin两个文件夹和一个linuxrc文件，如图3所示：rnrn图3rnrn 1.创建文件系统其它目录rn进入rootfs目录，在提示符后输入：rn/opt/rootfs#mkdir boot dev etc home lib mnt proc root sys tmp var usrrn建立其它基本的目录，如图4所示：rnrnrnrn图4rnrn 2.建立及复制文件系统所需的文件rn 1.在/rootfs/dev/目录下建立console和null节点文件(要root身份)rn若缺少这两个文件，在挂载文件系统时将会有报错信息，如图5所示：rnrn图5rn进入/rootfs/dev/目录，在提示符后输入：rn/opt/rootfs/dev#mknod-m 666 console c5 1rn/opt/rootfs/dev#mknod-m 666 null c1 3rn如图6所示：rnrnrnrn图6rnrn 2.在/rootfs/etc/目录下建立fstab和inittab文件rn进入/rootfs/etc/目录，创建fstab文件，其内容如下：rn none/proc proc defaults 00rn none/dev/pts devpts mode=0622 00rn tmpfs/dev/shm tmpfs defaults 00rnrn进入/rootfs/etc/目录，创建inittab文件，其内容如下：rn#inittabrn：sysinit：/etc/init.d/rcSrn：askfirst：-/bin/shrn：restart：/sbin/initrn：ctrlaltdel：/sbin/rebootrn：shutdown：/bin/umount-a rrn：shutdown：/sbin/swapoff arn最后在提示符下输入：rn/opt/rootfs/etc#chmod+x fstab inittabrnrn 3.在/rootfs/etc/init.d/目录下建立rcS文件rn进入/rootfs/etc/目录，创建init.d目录，在该目录下创建rcS文件，其内容如下：rn#！/bin/shrn export PATH=/sbin：/bin：/usr/sbin：/usr/binrn echorunning/etc/init.d/rcSrnrn echomount-t proc proc/procrn mount-t proc proc/procrnrn echomount-t sysfs/sys/sysrn mount-t sysfs/sys/sysrn#echomount-t tmpfs/tmpfs/devrn#/mount-t tmpfs/tmpfs/devrnrn#echomount ramfs filesystem to/varrn#/mount-t ramfs none/varrnrn#echostarting udevd.rn#/udevd-daemonrn#/udevstartrnrn#ln-s/dev/rtc0/dev/rtcrn#/mount-t yaffs2/dev/mtdblock1/home/rnrn#hostname SBC6020rnrnrn#ifconfig eth0 hw ether 00：11：22：33：44：55rnrnrn#/opt/apache/bin/apachectl startrn#exec/etc/init.d/rcS.localrn最后在提示符下输入：rn/opt/rootfs/etc/init.d#chmod+x rcSrnrn 4.复制lib库文件rnrn若无动态lib库文件，挂载文件系统时，将会出现如图7所示的错误：rnrnrnrn图7rn当然，你也可以在配置busybox时，选择如下选择：rn Busybox Setting-rn build option-rn*Build BusyBox as astatic binary(no shared libs)rn使用静态库，这样就不必复制lib库文件了。rnrn至此，一个基本的文件系统制作完毕。如图8所示：rnrn图8rnrn文件历史记录rn版本编制日期更改内容rn-rn V1.0抵岸科技2010-7-4首发0.03861特别声明：1：资料来源于互联网，版权归属原作者2：资料内容属于网络意见，与本账号立场无关3：如有侵权，请告知，立即删除。