嵌入式Linux文件系统的构建

嵌入式产品已经渗透到人们生活的方方面面，特别是在数字信息技术和网络技术高速发展的今天，手持信息产品正拓展着一片越来越大的市场，PDA、手机、掌上电脑、信息家电等各式手持产品已拥有了庞大的用户群。手持信息产品所运用的最关键的核心技术就是嵌入式操作系统。人们对嵌入式产品的需求也不再仅仅是功能单一的电子词典类产品，嵌入式操作系统逐步成为嵌入式产品的核心。而其中，Linux以其开源的内核和免费的应用程序、能够自由地移植和开发的优势，更迎合嵌入式市场。嵌入式Linux的开发大致可分为三个层次：引导装载内核、构造文件系统和图形用户界面。作为操作系统重要组成部分的文件系统，决定了操作系统本身的信息和用户的数据在存储设备上的组织形式。对嵌入式文件系统的研究、设计和开发也逐渐成为嵌入式系 统研究领域的一个方向。

嵌入式Linux 文件系统

文件系统是指在一个物理设备上的任何文件组织和目录，它构成了Linux系统上所有数据的基础，Linux程序、库、系统文件和用户 文件都驻留其中，因此，它是系统中庞大复杂且又是最为基本和重要的资源。值得提出的是，Linux系统中的文件不仅包括普通的 文件和目录，每个和设备相关的实际实体也都被映射为一个文件，例如磁盘、打印机、终端等等。这样的设备文件又称为特殊文件 。所以，Linux下的文件是操作系统服务和设备的简单而又统一的接口，从某种意义上可以说，Linux里的一切事物都是文件。

在Linux中，文件系统的结构是基于树状的，根在顶部，各个目录和文件从树根向下分支。目录树的最顶端被称为根目录(/)。在后面介绍的所构造文件系统结构图(图1)即显示了树状的文件系统。Linux操作系统由一些目录和许多文件组成，例如，图中的/bi n目录包含二进制文件的可执行程序，/sbin目录用于存储管理系统的二进制文件，/etc目录包含绝大部分的Linux系统配置文件 ，/lib目录存储程序运行时使用的共享库，/dev目录包含称为设备文件的特殊文件，/proc目录实际上是一个虚拟文件系统，/tmp目录用于存储程序运行时生成的临时文件，/home目录是用户起始目录的基础目录，/var目录保存要随时改变大小的文件，/usr目录及其子目录对Linux系统的操作非常重要，它保存着系统上的一些最重要的程序以及包含你安装的大型软件包。

由于Linux是一个多任务、多用户的操作系统，因此它里面的文件还都被赋予了一定的权限，权限决定谁能读、写或执行一个文件，以及这个文件的类型和如何执行。例如下面的文件列表：

-rw-r-r-- 1 root root 1756 Sep 9 2005 inittab

其表示：这个名为inittab的文件是普通文件，所有者有读写的权限，所在组和其他人都只有读的权限，它的连接数为1，所有者及 文件所属的组都是root，文件中字节数为1756，文件创建日期是2005年9月9日。我们可以通过对文件属性的设置，来满足文件在不同用户组、不同用户操作下的不同状态。

由于嵌入式设备的一些特殊性，使得嵌入式文件系统除了满足一般文件系统的基本要求外，还有一些自身的特性：

文件系统面对的存储介质特殊;

文件系统有快速恢复的特殊要求;

物理文件系统的多样性和动态可装配性;

需要文件系统具有跨操作平台的安全性;

文件系统要能满足整个系统的实时性要求。

嵌入式文件系统有安全性和均衡负载这样的要求，而日志型文件系统可以很好地解决安全性的问题。经过几年来的发展。日志型的嵌入式文件系统已成为嵌入式文件系统的主流。1999年。Axis

Communications AB发布了JFFS(JournalingFlash File System)的 第一个版本。这是一个专门为嵌入式系统的Flash设备而设计的文件系统，同时它也是一个日志型的文件系统。JFFS2是JFFS的第二 个版本，于2001年发布，并得到了Red Hat的支持，成为Red Hat嵌入式操作系统eCos的文件系统。Flash存储容量的有限性决定了J FFS是一个小尺寸的文件系统。因而在文件系统的内部设计上采用了许多简化处理。同时，它们结合了Flash设备的读写特性和嵌入式文件系统的防断电特性，使得JFFS成为适合于嵌入式系统上针对Flash设备的文件系统的理想选择。

嵌入式Linux 文件系统的设计

● 实验主机和目标平台的连接

实验主机和目标平台的连接有两种方法。一种是以太网连接，这种连接方式可以进行内核文件、根文件系统映像文件的下载。另一 种是串口连接，这样的连接方式可以供调试之用。对于以太网连接，作者使用一根普通网线，将实验主机和目标平台都连接在Hub 上。这样做既简单，也不妨碍实验主机与外部网络的通讯。对于串口连接，用一根