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細說嵌入式Linux文件系統的制作方法

日期:2017/2/28 16:29:02   编辑:Linux教程

說到Linux文件系統對於剛剛接觸Linux的初學者來說還是有些生疏,其實理解了他的定義並且掌握他的使用方法並不是什麼難事。在下文中大家就會詳細的了解到什麼是Linux文件系統,並且可以學會嵌入式Linux文件系統的制作方法。

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

三、建一個包含所有文件的目錄

1。建一個目錄rootfs 用來裝文件系統

2。mkdir bin dev etc lib proc sbin tmp usr var

3. ln -fs bin/busybox linuxrc(使用busybox)

4. 到系統 /dev 把所有的device打一個包,拷貝到 dev下面(最省事的做法);或者使用mknod來自己建所需要的device,我自己用的如下:

crw-rw-rw- 1 root root 5, 1 2006-02-24 13:12 console
crw-rw-rw- 1 root root 5, 64 2006-02-24 13:12 cua0
crw-rw-rw- 1 root root 63, 0 2006-02-24 13:12 dk0
crw-rw-rw- 1 root root 63, 1 2006-02-24 13:12 dk1
drwxr-xr-x 2 root root 4096 2006-02-24 13:12 flash
brw-rw-rw- 1 root root 3, 0 2006-02-24 13:12 hda
crw-rw-rw- 1 root root 36, 10 2006-02-24 13:12 ipsec
crw-rw-rw- 1 root root 241, 0 2006-02-24 13:12 ixNpe
crw-rw-rw- 1 root root 1, 2 2006-02-24 13:12 kmem
crw-rw-rw- 1 root root 126, 0 2006-02-24 13:12 ledman
lrwxrwxrwx 1 root root 16 2007-09-19 14:08 log -> /tmp/var/log/log
crw-rw-rw- 1 root root 1, 1 2006-02-24 13:12 mem
crw-rw-rw- 1 root root 90, 0 2006-02-24 13:12 mtd0
brw-rw-rw- 1 root root 31, 0 2006-02-24 13:12 mtdblock0
brw-rw-rw- 1 root root 31, 1 2006-02-24 13:12 mtdblock1
brw-rw-rw- 1 root root 31, 2 2006-02-24 13:12 mtdblock2
brw-rw-rw- 1 root root 31, 3 2006-02-24 13:12 mtdblock3
brw-rw-rw- 1 root root 31, 4 2006-02-24 13:12 mtdblock4
brw-rw-rw- 1 root root 31, 5 2006-02-24 13:12 mtdblock5
brw-rw-rw- 1 root root 31, 6 2006-02-24 13:12 mtdblock6
crw-rw-rw- 1 root root 90, 1 2006-02-24 13:12 mtdr0
crw-rw-rw- 1 root root 1, 3 2006-02-24 13:12 null
crw-rw-rw- 1 root root 108, 0 2006-02-24 13:12 ppp
crw-r--r-- 1 root root 5, 2 2006-03-29 15:56 ptmx
drwxr-xr-x 2 root root 4096 2006-03-29 15:56 pts
crw-rw-rw- 1 root root 2, 0 2006-02-24 13:12 ptyp0
brw-rw-rw- 1 root root 1, 0 2006-02-24 13:12 ram0
crw-rw-rw- 1 root root 1, 8 2006-02-24 13:12 random
crw-rw-rw- 1 root root 5, 0 2006-02-24 13:12 tty
crw-rw-rw- 1 root root 4, 0 2006-02-24 13:12 tty0
crw-rw-rw- 1 root root 3, 0 2006-02-24 13:12 ttyp0
crw-rw-rw- 1 root root 4, 64 2006-02-24 13:12 ttyS0
crw-rw-rw- 1 root root 1, 9 2006-02-24 13:12 urandom
crw-rw-rw- 1 root root 1, 5 2006-02-24 13:12 zero

舉例: mknod console c 5 1 這樣 crw-rw-rw- 1 root root 5, 1 2006-02-24 13:12 console

5。將編譯好的busybox拷貝到/bin下面,除了busybox外,所有其他的命令都是他的link

ash chgrp clear dd echo fgrep gzip ip ls modprobe mv ping pwd sed stty tar true zcat busybox chmod cp df egrep grep hostname kill mkdir more netstat ping2file rm sh sync tftp umount cat chown date dmesg false gunzip ifconfig ln mknod mount pidof ps rmdir sleep sysinfo touch uname

所有的命令你可以在busybox下面用make menuconfig來增減

6。同樣/sbin下面也是busybox的link

halt ifconfig init insmod klogd losetup lsmod mkswap modprobe reboot rmmod route swapoff swapon

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