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嵌入式Linux文件系統制作詳解

  一、什麼是文件系統 (Filesystem) 

  文件系統是包括在一個磁盤(包括光盤、軟盤、閃盤及其它存儲設備)或分區的目錄結構;一個可應用的磁盤設備可以包含一個或多個文件系統;如果您想進入一個文件系統,首先您要做的是掛載(mount)文件系統;為了掛載(mount)文件系統,您必須指定一個掛載點。

  二、主要嵌入式采用的文件系統

  * Linux 中,rootfs 是必不可少的。PC 上主要實現有 ramdisk 和直接掛載 HD(Harddisk,硬盤) 上的根文件系統;嵌入式中一般不從 HD 啟動,而是從 Flash 啟動,最簡單的方法是將 rootfs load 到 RAM 的 RAMDisk,稍復雜的就是 直接從Flash 讀取的 Cramfs,更復雜的是在 Flash 上分區,並構建 JFFS2 等文件系統。

  * RAMDisk 將制作好的 rootfs 壓縮後寫入 Flash,啟動的時候由 Bootloader load 到RAM,解壓縮,然後掛載到 /。這種方法操作簡單,但是在 RAM 中的文件系統不是壓縮的,因此需要占用許多嵌入式系統中稀有資源 RAM。

  ramdisk 就是用內存空間來模擬出硬盤分區,ramdisk通常使用磁盤文件系統的壓縮存放在flash中,在系統初始化時,解壓縮到SDRAM並掛載根文件系統, 在linux系統中,ramdisk有二種,一種就是可以格式化並加載,在linux內核2.0/2.2就已經支持,其不足之處是大小固定;另一種是 2.4的內核才支持,通過,ramfs來實現,他不能被格式化,但用起來方便,其大小隨所需要的空間增加或減少,是目前linux常用的ramdisk技術.

  * initrd 是 RAMDisk 的格式,kernel 2.4 之前都是 image-initrd,Kernel 2.5 引入了 cpio-initrd,大大簡化了 Linux 的啟動過程,附合 Linux 的基本哲學:Keep it simple, stupid(KISS). 不過cpio-initrd 作為新的格式,還沒有經過廣泛測試,嵌入式 Linux 中主要采用的還是 image-initrd。

  * Cramfs 是 Linus 寫的很簡單的文件系統,有很好的壓縮綠,也可以直接從 Flash 上運行,不須 load 到 RAM 中,因此節約了 RAM。但是 Cramfs 是只讀的,對於需要運行時修改的目錄(如: /etc, /var, /tmp)多有不便,因此,一般將這些目錄做成ramfs 等可寫的 fs。

  * SquashFS 是對 Cramfs 的增強。突破了 Cramfs 的一些限制,在 Flash 和 RAM 的使用量方面也具有優勢。不過,據開發者介紹,在性能上可能不如 Cramfs。這也是一種新方法,在嵌入式系統采用之前,需要經過更多的測試

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