嵌入式根文件系統的移植和制作詳解

但是它的只讀屬性同時(shí)又是它的一大缺陷，使得用戶(hù)無(wú)法對其內容對進(jìn)擴充。

Cramfs映像通常是放在Flash中，但是也能放在別的文件系統里，使用loopback 設備可以把它安裝別的文件系統里。

(4) Romfs

傳統型的Romfs文件系統是一種簡(jiǎn)單的、緊湊的、只讀的文件系統，不支持動(dòng)態(tài)擦寫(xiě)保存，按順序存放數據，因而支持應用程序以XIP(eXecute In Place，片內運行)方式運行，在系統運行時(shí)，節省RAM空間。uClinux系統通常采用Romfs文件系統。

其他文件系統：fat/fat32也可用于實(shí)際嵌入式系統的擴展存儲器(例如PDA, Smartphone, 數碼相機等的SD卡)，這主要是為了更好的與最流行的Windows桌面操作系統相兼容。ext2也可以作為嵌入式Linux的文件系統，不過(guò)將它用于 FLASH閃存會(huì )有諸多弊端。

2. 基于RAM的文件系統

(1) Ramdisk

Ramdisk是將一部分固定大小的內存當作分區來(lái)使用。它并非一個(gè)實(shí)際的文件系統，而是一種將實(shí)際的文件系統裝入內存的機制，并且可以作為根文件系統。將一些經(jīng)常被訪(fǎng)問(wèn)而又不會(huì )更改的文件(如只讀的根文件系統)通過(guò)Ramdisk放在內存中，可以明顯地提高系統的性能。

在Linux的啟動(dòng)階段，initrd提供了一套機制，可以將內核映像和根文件系統一起載入內存。

(2)ramfs/tmpfs

Ramfs是Linus Torvalds開(kāi)發(fā)的一種基于內存的文件系統，工作于虛擬文件系統(VFS)層，不能格式化，可以創(chuàng )建多個(gè)，在創(chuàng )建時(shí)可以指定其最大能使用的內存大小。(實(shí)際上，VFS本質(zhì)上可看成一種內存文件系統，它統一了文件在內核中的表示方式，并對磁盤(pán)文件系統進(jìn)行緩沖。)

Ramfs/tmpfs文件系統把所有的文件都放在RAM中，所以讀/寫(xiě)操作發(fā)生在RAM中，可以用ramfs/tmpfs來(lái)存儲一些臨時(shí)性或經(jīng)常要修改的數據，例如/tmp和/var目錄，這樣既避免了對Flash存儲器的讀寫(xiě)損耗，也提高了數據讀寫(xiě)速度。

Ramfs/tmpfs相對于傳統的Ramdisk的不同之處主要在于：不能格式化，文件系統大小可隨所含文件內容大小變化。

Tmpfs的一個(gè)缺點(diǎn)是當系統重新引導時(shí)會(huì )丟失所有數據。

3. 網(wǎng)絡(luò )文件系統NFS (Network File System)

NFS是由Sun開(kāi)發(fā)并發(fā)展起來(lái)的一項在不同機器、不同操作系統之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò )共享文件的技術(shù)。在嵌入式Linux系統的開(kāi)發(fā)調試階段，可以利用該技術(shù)在主機上建立基于NFS的根文件系統，掛載到嵌入式設備，可以很方便地修改根文件系統的內容。

以上討論的都是基于存儲設備的文件系統(memory-based file system)，它們都可用作Linux的根文件系統。實(shí)際上，Linux還支持邏輯的或偽文件系統(logical or pseudo file system)，例如procfs(proc文件系統)，用于獲取系統信息，以及devfs(設備文件系統)和sysfs，用于維護設備文件。

我們要移植的開(kāi)發(fā)板的存儲設備為Nandflash，我們可以用應用比較廣泛的cramfs文件系統。

二.移植準備

1.目標板

我們還是使用之前移植過(guò)程一直使用的開(kāi)發(fā)板參數。

2.軟件準備

(1)Busybox

Busybox被形象的稱(chēng)為嵌入式linux系統中的瑞士軍刀，可以從這個(gè)稱(chēng)呼中看到busybox是一個(gè)集多種功能于一身的東西，它將許多常用的UNIX命令和工具結合到了一個(gè)單獨的可執行程序中。雖然與相應的GNU工具比較起來(lái),busybox所提供的功能和參數略少,但在比較小的系統(例如啟動(dòng)盤(pán))或者嵌入式系統中,已經(jīng)足夠了。

Busybox在設計上就充分考慮了硬件資源受限的特殊工作環(huán)境。它采用一種很巧妙的辦法減少自己的體積：所有的命令都通過(guò)“插件”的方式集中到一個(gè)可執行文件中,在實(shí)際應用過(guò)程中通過(guò)不同的符號鏈接來(lái)確定到底要執行哪個(gè)操作。例如最終生成的可執行文件為busybox,當為它建立一個(gè)符號鏈接ls的時(shí)候,就可以通過(guò)執行這個(gè)新命令實(shí)現列目錄的功能。采用單一執行文件的方式最大限度地共享了程序代碼,甚至連文件頭、內存中的程序控制塊等其他操作系統資源都共享了,對于資源比較緊張的系統來(lái)說(shuō),真是最合適不過(guò)了。

在busybox的編譯過(guò)程中,可以非常方便地加減它的“插件”,最后的符號鏈接也可以由編譯系統自動(dòng)生成。

編譯busybox

Busybox的編譯過(guò)程與內核的編譯過(guò)程很接近都是先make menuconfig進(jìn)行配置，然后在make進(jìn)行編譯。

【1】從http://www.busybox.net/downloads/下載busybox工具。這里我們選擇busybox-1.13.4.tar.bz2

【2】解壓busybox-1.13.4.tar.bz2使用命令

tar jxvf busybox-1.13.4.tar.bz2

【3】進(jìn)入busybox目錄，修改Makefile 在164行 CROSS_COMPILE=arm-linux-

【4】Make menuconfig進(jìn)行配置，可以選擇靜態(tài)編譯，如果是動(dòng)態(tài)編譯的話(huà)要拷貝相應的庫文件，默認配置保存即可。

【5】make all install

這是會(huì )在busybox目錄下生成_install文件夾。

(2)文件系統打包工具

【1】從http://prdownloads.sourceforge.net/cramfs/下載cramfs工具。

【2】解壓cramfs-1.1.tar.gz使用命令：tar zxvf cramfs-1.1.tar.gz

【3】進(jìn)入cramfs工具的根目錄執行make。

【4】Make后在cramfs工具的根目錄中就會(huì )生成一個(gè)mkcramfs文件，這個(gè)就是我們需要的工具。

三.制作過(guò)程

1.建立根文件系統目錄

就是之前busybox生成的_install目錄 cd …/_install

2.創(chuàng )建各種必要的系統文件目錄。

mkdir dev lib tmp proc

3.創(chuàng )建設備文件。

cd dev

mknod fb0 c 29 0 建立framebuffer設備文件

mknod ts0 c 13 128 建立觸摸屏設備文件

mknod console c 5 1

mknod tty0 c 4 0

mknod tty1 c 4 1

mknod tty2 c 4 2

mknod tty3 c 4 3

mknod tty4 c 4 4