嵌入式linux系统中常用的文件系统

tmpfs 是基于内存的文件系统，它主要用于 减少对系统的不必要的闪存写操作这一唯一目的。 因为 tmpfs 驻留在 RAM 中，所以写／读／擦除 的操作发生在 RAM 中而不是在闪存中。因此， 日志消息写入 RAM 而不是闪存中，在重新引导 时不会保留它们。tmpfs 还使用磁盘交换空间来 存储，并且当为存储文件而请求页面时，使用虚 拟内存（VM）子系统。
Ramdisk 文件系统
Ramdisk是通过将计算机的 RAM 用作设备来创 建和挂装文件系统的一种机制，它通常用于无 盘系统（当然包括微型嵌入式设备，它只包含 作为永久存储媒质的闪存芯片）。
用 Ramdisk 挂装 Ext2fs 通过使用 Ramdisk 的概念，可以在嵌入式设备 中创建并挂装 Ext2 文件系统（以及用于这一 目的的任何文件系统）。
当 Linux 运行于嵌入式设备上时， 设备 就成为功能齐全的单元，许多守护进程会在 后台运行并生成许多日志消息。另外，所有 内核日志记录机制，象 syslogd、dmesg 和 klogd，会在 /var 和 /tmp 目录下生成许多 消息。由于这些进程产生了大量数据，所以 允许将所有这些写操作都发生在闪存是不可 取的。由于在重新引导时这些消息不需要持 久存储，所以这个问题的解决方案是使用 tmpfs。
RAMFS和CRAMFS结合的缺陷在于，一旦出现 掉电等特殊情况，保存在RAMFS中的修改数据 将全部丢失。
为此Linux采用了新的文件系统-JFFS2， 它允许在闪存中直接进行修改，在掉电 时会自动保存数据。JFFS2的数据压缩方 式和CRAMFS一样，其数据可存放在全部 的闪存区域中，数据的写入和删除分布 在很大一片区域中以防止同样的块会被 重复使用。
MTD设备与JFFS文件系统
这可能是最重要的一点：JFFS2 是专门 为象闪存芯片那样的嵌入式设备创建的， 所以它的整个设计提供了更好的闪存管 理。
除了JFFS2之外，另外一种的嵌入式文件 系统的选择是YAFFS2。
Yaffs与jffs2文件系统比较
Nand上yaffs文件系统的优势 • 专门为Nand flash设计的日志文件系统，提供磨损平 衡和调电恢复的鲁棒性。 Yaffs将文件组织成固定大小 （512B）的数据段，在进行文件修改时，总是先写入新 的数据块，然后将旧的的数据块从文件中删除。
嵌入式linux系统中常用的文件系统
嵌入式文件系统：
Ext2/ Ext3 Romfs Ramdisk Cramfs Jffs/jffs2 Tmpfs Yaffs
用户可以根据可靠性、健壮性和增强的功能的 需求来选择文件系统的类型。
Linux对文件系统的要求：
要求文件系统在频繁的文件操作（例如，新建，删除， 截断）下能够保持较高Leabharlann Baidu读写性能，要求低碎片化。
Linux下的日志文件系统（XFS,ReiserFS,Ext3等）能保 持数据的完整性，但消耗过多系统资源的弱点使之不能 成为嵌入式系统中的主流应用。并且这些都是专门为硬 盘这类的存储设备优化，对于flash这类的存储介质并 不适用。
因为现有的嵌入式文件系统的碎片化的问题，大部分的 嵌入式设备只给用户提供了只读文件系统，给用户带来 不便。
RomFS文件系统
uClinux系统多采用Romfs文件系统，Romfs是 一种相对简单、占用空间较少的文件系统。空 间的节约来自于两个方面：首先内核支持 Romfs文件系统比支持ext2文件系统需要更少 的代码；其次romfs文件系统相对简单，在建 立文件系统超级块（Superblock）需要更少的 存储空间。Romfs是只读的文件系统，禁止写 操作，因此系统同时需要虚拟盘（RAMDISK） 支持临时文件和数据文件的存储。
只读文件系统，可以放在ROM空间，也可以在 系统的RAM中，嵌入式linux中常用来作根文件 系统。
CRAMFS文件系统
CRAMFS中的数据已被压缩，属于只读性文件 系统，不能在闪存中修改。用户想获取数据时， CRAMFS先把数据送到RAM中，用户从RAM中 读取。一般CRAMFS的上层为RAMFS文件系统， 经修改过的文件都保存在RAM中。
jffs／jffs2文件系统的缺点： •不适合大容量的Nand flash • jffs的日志通过jffs_node建立在RAM中，占用RAM空间： 对于128MB的Nand大概需要4MB的空间来维护节点 • 启动的时候需要扫描日志节点，不适合大容量的Nand flash • FAT系统没有日志
tmpfs文件系统
MTD设备与JFFS文件系统
JFFS2是比较常用的嵌入式日志文件系统。JFFS2 因为有以下 这些优点而在无盘嵌入式设备中越来越受欢迎：
JFFS2 在扇区级别上执行闪存擦除／写／读操作要比 Ext2 文件系统好。
JFFS2 提供了比 Ext2fs 更好的崩溃／掉电安全保护。当需 要更改少量数据时，Ext2 文件系统将整个扇区复制到内存 （DRAM）中，在内存中合并新数据，并写回整个扇区。这 意味着为了更改单个字，必须对整个扇区（64 KB）执行读 ／擦除／写例程 ― 这样做的效率非常低。要是运气差，当 正在 DRAM 中合并数据时，发生了电源故障或其它事故，那 么将丢失整个数据集合，因为在将数据读入 DRAM 后就擦除 了闪存扇区。JFFS2 附加文件而是重写整个扇区，并且具有 崩溃／掉电安全保护这一功能。
嵌入式文件系统的载体是以Flash为主的存储介质，所 以为了延长Flash的使用寿命，应该尽量减少对Flash的 写入操作。
文件系统采用Direct I/O的话，使I/O效率明显降低，增 加了写入次数；但采用延时写的话，虽然能够降低碎片 问题，如果加入日志系统的话，有不能保证数据的安全 性。这是一个矛盾。
闪存类通常使用以下几种文件系统： CRAMFS、RAMFS、JFFS2、yaffs，有时 也用EXT2，不过其效果欠佳。
第二版扩展文件系统（Ext2fs）
Ext2fs 是 Linux 事实上的标准文件系统， 它已经取代了它的前任 — 扩展文件系 统（或 Extfs）。Extfs 支持的文件大小 最大为 2 GB，支持的最大文件名称大 小为 255 个字符 — 而且它不支持索引 节点（包括数据修改时间标记）。