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嵌入式根文件系統的移植和制作詳解

作者: 時間:2012-07-31 來源:網絡 收藏

但是它的只讀屬性同時又是它的一大缺陷,使得用戶無法對其內容對進擴充。

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

(4) Romfs

傳統型的Romfs是一種簡單的、緊湊的、只讀的文件系統,不支持動態擦寫保存,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,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也可用于實際系統的擴展存儲器(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Linux的文件系統,不過將它用于 FLASH閃存會有諸多弊端。

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使用。它并非一個實際的文件系統,而是一種將實際的文件系統裝入內存的機制,并且可以作為根文件系統。將一些經常被訪問而又不會更改的文件(如只讀的根文件系統)通過Ramdisk放在內存中,可以明顯地提高系統的性能。

在Linux的啟動階段,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開發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,可以創建多個,在創建時可以指定其最大能使用的內存大小。(實際上,VFS本質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,并對磁盤文件系統進行緩沖。)

Ramfs/tmpfs文件系統把所有的文件都放在RAM中,所以讀/寫操作發生在RAM中,可以用ramfs/tmpfs來存儲一些臨時性或經常要修改的數據,例如/tmp和/var目錄,這樣既避免了對Flash存儲器的讀寫損耗,也提高了數據讀寫速度。

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的一個缺點是當系統重新引導時會丟失所有數據。

3. 網絡文件系統NFS (Network File System)

NFS是由Sun開發并發展起來的一項在不同機器、不同操作系統之間通過網絡共享文件的技術。在Linux系統的開發調試階段,可以利用該技術在主機上建立基于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。

我們要的開發板的存儲設備為Nandflash,我們可以用應用比較廣泛的cramfs文件系統。

二.準備

1.目標板

我們還是使用之前過程一直使用的開發板參數。

2.軟件準備

(1)Busybox

Busybox被形象的稱為嵌入式linux系統中的瑞士軍刀,可以從這個稱呼中看到busybox是一個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單獨的可執行程序中。雖然與相應的GNU工具比較起來,busybox所提供的功能和參數略少,但在比較小的系統(例如啟動盤)或者嵌入式系統中,已經足夠了。

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“插件”的方式集中到一個可執行文件中,在實際應用過程中通過不同的符號鏈接來確定到底要執行哪個操作。例如最終生成的可執行文件為busybox,當為它建立一個符號鏈接ls的時候,就可以通過執行這個新命令實現列目錄的功能。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說,真是最合適不過了。

在busybox的編譯過程中,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生成。

編譯busybox

Busybox的編譯過程與內核的編譯過程很接近都是先make menuconfig進行配置,然后在make進行編譯。

【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】進入busybox目錄,修改Makefile 在164行 CROSS_COMPILE=arm-linux-

【4】Make menuconfig進行配置,可以選擇靜態編譯,如果是動態編譯的話要拷貝相應的庫文件,默認配置保存即可。

【5】make all install

這是會在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生成一個mkcramfs文件,這個就是我們需要的工具。

三.過程

1.建立根文件系統目錄

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

2.創建各種必要的系統文件目錄。

mkdir dev lib tmp proc

3.創建設備文件。

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

linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解(linux不再難懂)

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