嵌入式文件系统

型 的 文 件 ，在 构 造 根 文 件 系 统 时 ，建 议 遵 循 Ｆ Ｓ Ｈ （ ｉｓｓ ｍ Ｈ ｅ ｒｈ ｔｎ ａｄ 文 件 系 统 层 次 标 Ｆｌ ｙｔ ｉｒ ｃｙＳａ ｄｒ 一 ｅ ｅ ａ 准 ） 准 。Ｆ 标 ＨＳ定 义 了文 件 系 统 中 目录 、 文件 分 类 存
２ 根 文件 系统 简 介
根 文件 系统 是 嵌 入 式 Ｌｎｘ文 件 系 统 的 核 心 部 ｉｕ 分 。 含 系 统 使 用 的 软 件 和 库 ， 及 所 有 用 来 为 用 包 以 户 提 供 支 持 架 构 和 用 户 使 用 的应 用 软 件 ， 作 为存 并 储 数据 读 写 结 果 的区 域 。为 了 安 装 软 件 时 能 够 预知 文件 、 目录 的 存 放 位 置 ， 用 户 方 便 的 找 到 不 同类 让
２９ ． ／ａ ｖｒ
文 件 系 统 是 操作 系 统 中用 来 管 理 用 户 文 件 的 内核 软 件 层 。 件 可 文
能 存 在 于 磁 盘 、 络 或者 是 一 些 虚 拟 的文 件 。文 件 系统 包 括 根 文 件 系 网 等。 统 和 建 立 于 内存 设备 之 上 的 文件 系 统 ， 中根 文 件 系 统 是 整 个 文 件 系 其 ２１ ，ｒｃ ．０ ｐｏ 统 的 核 心 部 分 。本 文 概 述 了根 文 件 系 统 的 组 成 ， 结 合 工 程 项 目实 践 并 空 目录 ， 作 为 ｐｏ 文 件 系 统 的 挂 接 点 。 常 ｒｃ 详 细 说 明 了 如 何 建立 一 个 Ｃａ Ｆ ｒｍ Ｓ根 文 件 系 统 的 一 般 步 骤 。
叉 编 译 后 分 别 下 载 至 目标 板 的 Ｓ Ｉ ｌｓ Ｐ ａｈ和 ＮａｄＦａｈ中 ，上 电启 动 Ｆ ｎ ｌｓ ３１ 准 备 根 文 件 系 统 ． 运 行 。开 发 过 程 中 ， — ｏｔ 载 至 Ｓ Ｉ ０ ０４ ０ ０； 核 和 文 件 系 统 Ｕ ｂｏ 下 Ｐ 的 ～ ｘ ８０ 内 类 似 于 批 处 理 文 件 的 ｓｅｌ 本 可 以 自动 完 成 用 户 想 做 的 动 作 ， ｈｌ脚 烧 录 至 Ｎ ｎ ｓ ａ ｄＨａｈ的 Ｏ４ ０ ０处 。 ｘ ００ 这 里 使 用 脚 本 进 行 了基 本 路 径 和 节 点 等 目 录框 架 的 建 立 。 建 立 ｓｅ ｈｌ ｌ ｌ

摘要 ：由于嵌入式系统的飞速发展．对于应 用于嵌入式 系统的操作 系统的研 究也 日益深入。在 众多的操作 系统 中． ｕ ｌｕ ｃｉ ｘ以其 精简和 开源 而受到 关 ｎ 注。本文在所搭建的嵌入式 平台的基础上 ．对 ｕ ｌ ｕ ｃｉ ｘ文件 系统 的裁减 和优 ｎ 化进行了研 究。
关键词：嵌 入式 系统 ：文件 系统 ：虚拟 文件 系统 中图分类号 ： Ｔ Leabharlann 文献标识码 ： Ｂ Ｐ １ １
虚拟文件 系统 ＶＦ Ｓ中使用的主要数据结构有 ： ｆｅ结构， ＶＦ ｉ ｌ Ｓ ｉ 点，内存超级块 ｓｐ ｒｂｏ ｋ 内存 目录项 ｄ ｎｒ， ｕ ｅ— ｌｃ ， ｅ ｔｙ 内存数据结构 缓冲区头 ｂ ｆ ｒ ｈ ａ ｕｆ — ｅｄ等 【】 ｅ ｌ 。这些数据结 构中很多是针 对磁盘块 设备的支持的．在裁减优化的时候可以去掉这一部分，而仅考虑对 Ｆａｈ、 Ｒ ＭＦ ｌ ｓ Ａ Ｓ、 Ｒ ＭＦ Ｏ Ｓ文件 系统的支 持。
１ 引言
对 ｒ嵌入式 系统， ～ 要求核心 的规模 要尽可 能的小．对 Ｌ 般 层 提供的服务要尽 町能的伞面。 Ｕ ｌ ｕ 作 为 种嵌入式系统需要作 ｃｉ ｘ ｎ 蝗优化和裁减。在 ｕ ｌ ｕ ｃｉ ｘ中虚拟文件系统 ＶＦ ｎ Ｓ必须管理所有可 在ｆ 意时刻挂接的 同文件 系统 ，该文件系统在操作系统中的比例 ｛ 比较大， Ｖ Ｓ中存在大量的冗 余代码 ，所 以文件 系统的优化裁减 Ｆ 义是操作系统优化 裁减 的重 文章根据嵌入式 开发平 台的需要 ， 钊对 采川 了 Ｊ Ｆ ２文件 系统 的 ｕ ｌ ｕ ‘ ＦＳ ｃｉ ｘ文件系统的优化和裁减做 了 ｎ
２２ 系 统 调 用的 优 化 ．
ｕｌ ｕ ｃｉ ｘ中设置了一 组用 实现各种 系统 功能的子程序 ，称为 ｎ 系统调Ｊ Ｉｆ ｆ ２ 。在 ｕ ｌ ｕ ＝ ｝ ｊ ｃ ｎ ｘ的系统 功能调用 中，与文件 系统 有关的 ｉ 大约近 ７ Ｏ个，其 中 部分是有关文件 的读写操作 ，另一 部分是有 关文件系统 的操作 ｆ】。其 中有些 是为 了兼 容 以前 的版本 ，如 ｓ ３ ｙ ｓ ｃ ｏｗｎ１ 、 ｓ ｓ ｏｄ ｏ ｎ 等 ，有螳 由于嵌 入式 文件系统的特殊 ｈ ６ ｙ ｌｍ ｕ ｔ 性，１ 需要支持，如 ｓｓ ｒａ ｖ、ｓ ｓｗｒｅ ： ｙ— ｅ ｄ ｙ— ｉ ｖ等。对系统调用的简 ｔ 化有两种 法：对１ 需要的功能可 以直接将源代码删除，并删除系 统调用表 中相应的函数 入口．同时应 该在 ｕ ｌ ｕ ｃ ｎ ｘ内核配置是去掉 ｉ 对这些 内容的支持：对于保留部分的系统 凋用，可以简化代码的实 现逻辑 ，如 ：有关文件的操 作 一创建 、打 开、关 闭 、定位 、读、 ：有关 目录的操作 ～创建 、删除、读取 、改变 ：有关文件系统的 操作 一安装、卸载、抉取信息，一些权 限、安全等方面的操作。嵌 入式系统支持的物理 文件系统 比较小 ．可 以考虑删除一蝗对于嵌入 』 设备而言不需要的分支流程。 ℃ 下而 以写文件 （ ｙ — ｉ ）为例介绍 系统调用 的优化 。 ｓ ｓｗｒｔ ｅ 文件写操 作坫本 留了原来 ｕ ｌ ｕ ｃｉ ｘ文件 写操 作的流 程，对 于 ｎ 普通 文 件 ， ＶＦ Ｓ层 的 写 操 作 指 针 指 向 ｇ ｎ ｒ ～ ｌ— ｉｔ（ 数 。 ｅ ｅｉ ｆ ｅ ｗｒ ｅ）函 ｃｉ 考虑到嵌入式设备电源供给 的不稳 定性 ，可 减弱写操 作的缓冲 机 制，加入 ［志操作的概念，这样在系统意外断电的情况下可 以充分 ］ 利用 日志尽＿ 能的恢复 系统 。 Ｕｃｉｕ 口 』 ｌ ｘ中，将 缓冲 区队列 设置在 ｎ ｉｏ ｅ数据结构 ｝．并分 别有 文件缓冲 页面 队列和 设备缓 冲 区队 ｎｄ

文件。
在 Ｌｎ ｘ系统 中 ， ｉ ｕ 所有 的文件 和 设备 都 是 以 文件 的形 式 来管理 的 ， 而根文 件 系统是 所 有文 件 和设 备 节 点 的起 始 点 ， 定 系统 能否 正 常启 动 的关 键 。本 文从 一般 Ｌｎ ｘ 是决 ｉｕ
根文件 系统出发， 详细分析了其构成， 并结合嵌入式 系统
关键词 ：根文件 系统 ；嵌 入式 Ｌｎ ｘ ｕ ｙ ｘ ｉｕ ；Ｂ ｓｂ ；启动脚本 ｏ
中图 分 类 号 ：Ｔ ３ ６ Ｐ １ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
Ｉ ｐｌｍ ｅ ａ ｉｎ ｏ ｏ ｔｆｌ ｙ ｔｍ ｎ ｅ ｂ ｄｄ ｄ ｎ ｘ ｍ ｅ ｎｔ ｔｏ ｆｒ ｏ ｉｅ ｓ ｓｅ ｏ ｍ ｅ ｅ Ｌｉ ｕ
摘
要： 在嵌入式 Ｌｎｘ中， 件系统 至关 重要 ， ｉ ｕ 根文 它是所有文 件和设备 节点的起 始点 ， 是决定 系统 能否正 常启动 的
关 键。本文从一般 Ｌｎｘ ｉ 根文件系统 出发 ， 细分析 了根 文件 系统 的 构成 ， ｕ 详 结合 嵌 入式 系统 的特 点 ， 出如何 利用 提 Ｂ ｓｂ ｘ工具建立根文件系统原型 ， ｕｙ ｏ 并在此 基础 上添加必要的文件 以实现一个简单 的根文 件系统 ， 以及如 何编写 系统 启 动脚 本和配置脚 本来引导系统正常启 动 。最后在实际的 ＡＲ 开发平台上验证 了新生成 的根文件系统 。 Ｍ
Ｘｉｎ ｅ Ｄｏ ｇＪｎ ｉｇ ｏ ｇＷ ｉ ｎ ｉｍ ｎ
（ ｅ ａ ｇＵｎｖ ｒｉ ， ｅ ｉｇ１０ ８ ） Ｂ ｉ ｎ ｉｅｓｔ Ｂ ｉｎ ０ ０ ３ ｈ ｙ ｊ
Ａｂ ｔａ ｔ ｎ ｔ ｅｅ ｂ ｄ ｅ ｉｕ ｙ ｔｍ ，ｔ ｅｒｏ ｉ ｙ ｔｍ Ｏ ｉ ｏ ｕｎ ｈ ｔｉ ｉ ｈ ｅ ｉｎｎ ｏｎ ｆａｌ ｉ ｓ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｈ ｍ ｅ ｄ ｄ Ｌ ｎ ｘ ｓ ｓｅ ｈ ｏ ｔｆｌ ｓ ｓｅ ｉ Ｓ ｍｐ ｒ ｉ ｔｔ ａ ｔ ｓｔ ｅｂ ｇｎ ｉｇ ｐ ｉｔｏ ｌ ｆｌ ｅ ｓ ｅ

linux中romfs的详解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。

对ROMFS文件系统的分析引言：ROMFS是在嵌入式设备上常用的一种文件系统，具备体积小，可靠性好，读取速度快等优点。

同时支持目录，符号链接，硬链接，设备文件。

但也有其局限性。

ROMFS是一种只读文件系统，同时由于ROMFS本身设计上的原因，使得ROMFS支持的最大文件不超过256M。

本文讨论了ROMFS的原理，并针对其代码做了详细的分析，指出了ROMFS的优缺点并做了相应的改进。

Linux, uclinux都支持ROMFS文件系统。

除ROMFS外，其它常用的嵌入式设备的文件系统还有CRAMFS，JFFS2等，它们各有特色。

1．ROMFS文件系统的特点ROMFS是一种只读的文件系统，它使用顺序存储方式，所有数据，包括目录，链接等都按目录树的顺序存放。

相对于EXT2等较大型的文件系统而言，ROMFS非常节省空间。

通常ROMFS用在嵌入式设备中作为根文件系统，或者用于保存boot loader以便引导系统启动。

2．ROMFS文件系统的数据存储方式设计一个文件系统首先要确定它的数据存储方式。

不同的数据存储方式对文件系统占用空间，读写效率，查找速度等主要性能有极大影响。

ROMFS是一种只读的文件系统，它使用顺序存储方式，所有数据都是顺序存放的。

因此ROMFS中的数据一旦确定就无法修改，这是ROMFS只能是一种只读文件系统的原因，它的数据存储方式决定了无法对ROMFS进行写操作。

由于采用了顺序存放策略，ROMFS中每个文件的数据都能连续存放，读取过程中只需要一次寻址操作，进而就可以读入整块数据，因此ROMFS中读取数据效率很高。