玩转Linux，先把文件系统搞懂

文件系统中，每一页 (4KB) 被单独压缩，可以随机页访问，其压缩比高达 2:1, 为嵌入式系统节省大量的 Flash 存储空间，使系统可通过更低容量的 FLASH 存储相同的文件，从而降低系统成本。

Cramfs 文件系统以压缩方式存储，在运行时解压缩，所以不支持应用程序以 XIP 方式运行，所有的应用程序要求被拷到 RAM 里去运行，但这并不代表比 Ramfs 需求的 RAM 空间要大一点，因为 Cramfs 是采用分页压缩的方式存放档案，在读取档案时，不会一下子就耗用过多的内存空间，只针对目前实际读取的部分分配内存，尚没有读取的部分不分配内存空间，当我们读取的档案不在内存时， Cramfs 文件系统自动计算压缩后的资料所存的位置，再即时解压缩到 RAM 中。

另外，它的速度快，效率高，其只读的特点有利于保护文件系统免受破坏，提高了系统的可靠性。

由于以上特性， Cramfs 在嵌入式系统中应用广泛。

但是它的只读属性同时又是它的一大缺陷，使得用户无法对其内容对进扩充。

Cramfs 映像通常是放在 Flash 中，但是也能放在别的文件系统里，使用 loopback 设备可以把它安装别的文件系统里。

(4) Romfs

传统型的 Romfs 文件系统是一种简单的、紧凑的、只读的文件系统，不支持动态擦写保存，按顺序存放数据，因而支持应用程序以 XIP(eXecute In Place ，片内运行 ) 方式运行，在系统运行时，节省 RAM 空间。 uC linux 系统通常采用 Romfs 文件系统。

其他文件系统： fat/fat32 也可用于实际嵌入式系统的扩展存储器 ( 例如 PDA, Smartphone, 数码相机等的 SD 卡 ) ，这主要是为了更好的与最流行的 Windows 桌面操作系统相兼容。 ext2 也可以作为嵌入式 Linux 的文件系统，不过将它用于 FLASH 闪存会有诸多弊端。

2. 基于 RAM 的文件系统

(1) Ramdisk

Ramdisk 是将一部分固定大小的内存当作分区来使用。它并非一个实际的文件系统，而是一种将实际的文件系统装入内存的机制，并且可以作为根文件系统。将一些经常被访问而又不会更改的文件 ( 如只读的根文件系统 ) 通过 Ramdisk 放在内存中，可以明显地提高系统的性能。

在 Linux 的启动阶段， initrd 提供了一套机制，可以将内核映像和根文件系统一起载入内存。

(2)ramfs/tmpfs

Ramfs 是 Linus Torvalds 开发的一种基于内存的文件系统，工作于虚拟文件系统 (VFS) 层，不能格式化，可以创建多个，在创建时可以指定其最大能使用的内存大小。 ( 实际上， VFS 本质上可看成一种内存文件系统，它统一了文件在内核中的表示方式，并对磁盘文件系统进行缓冲。 )

Ramfs/tmpfs 文件系统把所有的文件都放在 RAM 中，所以读 / 写操作发生在 RAM 中，可以用 ramfs/tmpfs 来存储一些临时性或经常要修改的数据，例如 /tmp 和 /var 目录，这样既避免了对 Flash 存储器的读写损耗，也提高了数据读写速度。

Ramfs/tmpfs 相对于传统的 Ramdisk 的不同之处主要在于：不能格式化，文件系统大小可随所含文件内容大小变化。

Tmpfs 的一个缺点是当系统重新引导时会丢失所有数据。

3. 网络文件系统 NFS (Network File System)

NFS 是由 Sun 开发并发展起来的一项在不同机器、不同操作系统之间通过网络共享文件的技术。在嵌入式 Linux 系统的开发调试阶段，可以利用该技术在主机上建立基于 NFS 的根文件系统，挂载到嵌入式设备，可以很方便地修改根文件系统的内容。

以上讨论的都是基于存储设备的文件系统 (memory-based file system) ，它们都可用作 Linux 的根文件系统。实际上， Linux 还支持逻辑的或伪文件系统 (logical or pseudo file system) ，例如 procfs(proc 文件系统 ) ，用于获取系统信息，以及 devfs( 设备文件系统 ) 和 sysfs ，用于维护设备文件。

附录： NOR 闪存与 NAND 闪存比较