嵌入式linux文件系统

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嵌入式linux操作系统原理与应用

嵌入式linux操作系统原理与应用

嵌入式Linux操作系统是一种针对嵌入式设备设计和优化的Linux操作系统。

它在嵌入式系统中发挥着关键作用,为嵌入式设备提供了丰富的功能和灵活性。

以下是嵌入式Linux操作系统的原理和应用方面的概述:嵌入式Linux操作系统原理:内核:嵌入式Linux操作系统的核心是Linux内核,它提供了操作系统的基本功能,包括处理器管理、内存管理、设备驱动程序、文件系统和网络协议栈等。

裁剪:为了适应嵌入式设备的资源限制,嵌入式Linux操作系统通常经过裁剪和优化,只选择必要的功能和驱动程序,以减小内存占用和存储空间,并提高性能和响应速度。

交叉编译:由于嵌入式设备通常具有不同的硬件架构和处理器,所以嵌入式Linux操作系统需要通过交叉编译来生成适用于目标设备的可执行文件和库。

设备驱动:嵌入式Linux操作系统需要适配各种硬件设备,因此需要编写和集成相应的设备驱动程序,以使操作系统能够正确地与硬件进行通信和交互。

嵌入式Linux操作系统应用:嵌入式设备:嵌入式Linux操作系统广泛应用于各种嵌入式设备,如智能手机、平板电脑、家用电器、工业控制系统、车载设备等。

物联网(IoT):随着物联网的快速发展,嵌入式Linux操作系统被广泛应用于连接的嵌入式设备,用于数据采集、通信、远程控制和智能化管理。

嵌入式开发板:嵌入式Linux操作系统在开发板上提供了丰富的开发环境和工具链,用于嵌入式软件开发和调试。

自定义嵌入式系统:开发者可以基于嵌入式Linux操作系统构建自定义的嵌入式系统,根据特定需求进行定制和开发,实现各种功能和应用。

嵌入式Linux操作系统的原理和应用非常广泛,它为嵌入式设备提供了灵活性、可定制性和强大的功能支持,使得开发者能够构建高度定制化和功能丰富的嵌入式系统。

嵌入式Linux系统下根文件系统的构建

嵌入式Linux系统下根文件系统的构建
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

(东南大学集成电路课程)嵌入式Linux体系结构

(东南大学集成电路课程)嵌入式Linux体系结构

– 支持内核虚拟机(KVM)
• 允许在宿主 Linux 内核的用户空间中运行其他客户操作 系统。
国家ASIC系统工程技术研究中心
嵌入式Linux的特点

标准Linux的特点 – 规范性和可移植性
• 支持POSIX( Portable Operating System Interface ) 标准 • GNU工具的支持:GCC、GDB、GNU make、GNU ld

国家ASIC系统工程技术研究中心
嵌入式Linux系统结构:Bootloader

在嵌入式Linux系统中,需要由BootLoader设置的 参数有: – 内核参数,如页面大小、根设备 – 内存映射情况 – 命令行参数 – initrd映像参数
• 起始地址,大小
– Ramdisk参数
• 解压后的大小 国家ASIC系统工程技术研究中心
嵌入式Linux的特点

标准Linux的特点(2) – 支持多种处理器体系结构
• X86、ARM、MIPS、M68K、PowerPC、SH、 SPARC… • 支持MMU和non-MMU的处理器 • 支持32位和64位的处理器
– 支持多处理器(SMP)
• 支持32个CPU并行工作
– 支持多种总线接口和外部设备
国家ASIC系统工程技术研究中心
嵌入式Linux系统结构:Kernel


内核:实际上仅仅是一个资源管理器。不管被管理的 资源是进程、内存还是硬件设备,内核负责管理并裁 定多个竞争用户对资源的访问(既包括内核空间也包 括用户空间)。 内核构成 – 体系结构层 – 设备驱动 – 内存管理 – 进程管理 – 虚拟文件系统 – 网络协议 – 系统调用接口

嵌入式uclinux文件系统的裁减和优化

嵌入式uclinux文件系统的裁减和优化
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

嵌入式Linux中根文件系统的实现

嵌入式Linux中根文件系统的实现
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

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

嵌入式Linux中常见的文件系统及特点

嵌入式Linux中常见的文件系统及特点

嵌⼊式Linux中常见的⽂件系统及特点1、Linux可⽀持的⽂件系统有多种,但是这么多种的⽂件系统都是基于Linux内核所提供的⽂件系统VFS的接⼝API。

因此对于Linux内核级别实现的⽂件系统只有VFS虚拟⽂件系统; 其余实现的⽂件系统都是调⽤VFS⽂件系统的API更上⼀层实现的;2、Linux⽂件系统的组成结构: 1、⽤户层:⽤户层向外提供Linux内核所⽀持⽂件系统的VFS的API接⼝ 内核层:内核实现了所说的各种⽂件系统 驱动层:驱动层是块设备的驱动程序 硬件层:硬件层是不同⽂件系统⽀持的存储器;3、Linux启动时的⽂件系统: 硬件上电启动,各项硬件初始化后,第⼀个启动的⽂件系统时RootFS根⽂件系统,如果说根⽂件系统没有起来,系统出现异常、将重启;4、常⽤的⽂件系统运⾏、存储设备有: DRAM、SDRAM以及ROM其中常使⽤flash;5、根据不同的存储介质,常见的⽂件系统有: 基于Flash(Nor、Nand)的⽂件系统有: jffs2:可读写,数据压缩、⽀持哈希表的⽂件系统,掉电保护;缺点:不适合使⽤在⼤容量的Nand Flash中,内存使⽤量太⼤极⼤降低数据操作速度; yaffs:读写速度快,占⽤内存⼩,实现内存访问异常处理;混合的垃圾回收算法;特别适合嵌⼊式设备使⽤;跨平台、⾃带Nand 芯⽚驱动 cramfs:只读的⽂件系统,执⾏速度快,内容⽆法扩充;⽂件系统健壮; romfs:简单紧凑、只读、不⽀持动态擦写;较多使⽤在uclinux系统上; 基于RAM存储介质的⽂件系统: ramdisk:将⼀部分固定⼤⼩的内存当做分区使⽤,不能真正算的上实际的⽂件系统,更像是⼀种机制,将实际的⽂件系统加载到内存中;将⼀些经常被访问的⽽⼜不会更改的⽂件放⼊到内存中,达到提⾼系统效率的⽬的;同时还负责将内核镜像与⽂件系统⼀块加载到内存中; ramfs/tmpfs :基于内存的⽂件系统,⼯作于虚拟⽂件系统层,可以创建多个⽂件系统,可以指定每个⽂件系统最⼤使⽤内存;这种⽂件系统将所有的⽂件都放在RAM中,既可以提⾼读写速度,也可以避免对flash⼤量的读写操作;⽂件系统不可以格式化,占⽤内存⼤⼩可以指定; ⽹络⽂件系统: NFS:是⼀种基于⽹络共享技术,可以在不同平台、不同机器、不同操作系统上实现⽂件共享、⽂件传输;在嵌⼊式Linux系统初始开发阶段可以⾮常⽅便⽂件传输、⽂件修改;地址异常进⼊模式描述0x0000,0000复位管理模式电平复位0x0000,0004未定义指令异常未定义模式遇到不能处理的指令,⽆法识别的指令0x0000,000c 软件中断管理模式异常发⽣时CPU处理的步骤:R13(sp),R15(PC)1、保存当前执⾏位置:LR寄存器(R14)2、保存当前执⾏状态:CPSR3、寻找中断⼊⼝,中断向量表:PC寄存器找向量地址4、执⾏中断处理完成:5、中断返回,继续执⾏:R14 <exception_mode> = return linkSPSR<exception_mode>=CPSRCPSR[4:0] =exception mode number;/* 处理器⼯作模式控制位 */CPSR[5]=0; /* 使⽤ARM指令集 */If<exception_mode> == reset or FIQ thenCPSR[6]= 1;/* 屏蔽快速中断FIQ */CPSR[7]=1; /* 屏蔽外部中断IRQ */PC=exception vector address;复位异常中断处理程序的主要功能:1、设置异常中断向量表:2、初始化数据栈和寄存器:3、初始化存储系统MMU:4、初始化关键IO设备:5、使能中断:6、处理器切换到合适的模式:7、初始化C变量跳转到应⽤程序执⾏:R14<SVC> = 设置相应的值;SPSR<SVC> = 设置相应的值;CPSR[4:0]=0b10011;/* 进⼊特权模式 */CPSR[5]=0; /* 使⽤ARM指令集 */CPSR[6] =1; /* 禁⽌相关关闭FIQ */CPSR[7] =1; /* 禁⽌IRQ */If high vectors configured thenPC=0xffff,0000;ElsePC= 0x0000,0000;其余的异常以此类推;异常的优先级:1、Reset: 优先级1(最⾼)2、Data abort:23、FIQ:34、IRQ:45、Prefetch abort:56、SWI或者undefined instruction:6(最低),软件中断异常或者未定义指令异常ARM硬件接⼝:1、程序的链接地址和程序地址:ld程序链接地址程序链接地址:是程序运⾏的起始地址;程序地址:是程序保存在硬盘中的地址;2、呵呵呵。

嵌入式Linux下NAND flash上根文件系统的构建

嵌入式Linux下NAND flash上根文件系统的构建
Ch n in e gJ a
(c o l f mp tr c n e T c n l yA h i n esyo c nea d e h o g , an n 2 2 0 ,hn ) S h o o Co ue i c & e h o g ,n u U i ri f i c n c n l y Se o v t S e T o Hu i 3 0 1C i a a
近些 年嵌 入式 系统 的发展 非常快 。 随着 硬件 技术 的进 步 ,越 N N l s e i e D i e s一 A D F a hD v c r v r 对 NN ls A D F a h的支持 < S C e c s p rt ¥> M D vi e up o / 来越 多 的嵌入式 设备 使用 L n x 为操 作系统 ,可 以实现 功能 更 iu 作 ( > mpl o k e c f r a Fl h ( O F * Si e Bl c D vi e o N nd as B N S) 强的应用 。 i u L n x的内核在 启动过程 中会 安装 文件系 统, 不可 或 是 < S C e c o ¥ C2 1  ̄ ) > M d vi e n 3 4 0 S n K 缺的重要 组成 部分 。 本文 以三星 的 A M 4 0 R 9 1 S为例 , 2 采用 了 L n x i u 262 ..4版本说 明 了如何在 N N l s 存储 器上构 建文件 系统 。 A D fah []U e M D F o M s T r m S C 嵌 入式 Ln x 文件系统 iu 及 ( )配置文 件系 统 二 < >K r e u o o n e e s o u p r ( l o s p o t ¥ e n la t m u t r v r i n 4 s p o t a s u p r s 文件 系统

构建嵌入式Linux的根文件系统的busybox方法

构建嵌入式Linux的根文件系统的busybox方法
本系统中, 构建嵌入式 L u 根文件 系统的硬件平 台 ix n 上主要 的芯 片有:321 r9微 控制 器、4 d m sc40 a m 6M sa 、 r 主机是 P , C 其操作系统是 db n ei .目标板是基于 ¥C40 a 321
中, 内核在启动期间进行的最后操作之一就是安装根文件
统 所 必 需 的 其他 一 些 脚 本 文 件 的 编 写 方 法.
关 键 词 : 文 件 系统 ; u, o ; 入 式 系统 根 b sb x 嵌 y
中 图分 类 号 : P3 6 T 1
文献 标 识 码 :A
嵌入式 L u 操作系统 越来越受到重视 , ix n 应用也越 其他操作系统资源都可共享, 这对于资源 比较紧张的系统
系统 .
B s o 是构建嵌入式 L u 根文件系统的软件 , uy x b ix n 用 6M ada 等.系统采用了宿主机加 目标板的模式, 4 nnfs lh 宿
它制作根文件系统简单, , 方便 而且设置灵活. 本文将重点
介绍如何用 B s o 来制作根文件系统. u bx y
其中, p目录需要设置 scy #h o 77tp t m tk 位, cmd17 , i m
际应用过程中通过不 同的符号链接来确定到底要执行 哪 这样所有的用户都对 tp m 可读可写 , 却只有 r t/m 属 o (tp o
个操作.例如最终生成的可执行文件为 bs o, uy x当为它建 主) b 能删除或移动它.
立一个符号 链接l s 候, 的时 就可以 通过执行这个新命令实 目录 hm , t n, o均是可选的, o eo , t ot pm r 如果该根文件系 现列 目录的功能. 采用单一执行文件的方式可以最大限度 统要支持多用户, 还需要J/oe目录.由于使用 dv , J hm  ̄ es所 f
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LINUX文件系统定义 嵌入式LINUX常用文件系统类型 LINUX根文件系统目录结构 LINUX根文件系统的制作

LINUX 文件系统——LINUX文件系统定义
用一两句话解答出来,实在有点困文件系统(File System),难,这个问题只能留给文件系统的设计 者或对文件系统精通的专业人士来答复;一般来说, 文件系统有一下两种理解方式:

嵌入式LINUX文件系统结构
嵌入式linux文件系统及其存储机制分析
LINUX 文件系统——嵌入式LINUX常用文件系统类型



在嵌入式Linux应用中,主要的存储设备有 RAM(DRAM, SDRAM)和ROM(NAND/NOR FLASH),常用的基于存储设备的文件系统类型包括: 1. 基于FLASH的文件系统
(1) JFFS2 (2) YAFFS (3) Cramfs (4) Romfs




2. 基于RAM的文件系统类型
(1) Ramdisk (2) ramfs/tmpfs
以上文件系统的特点及对比
LINUX 文件系统——LINUX根文件系统目录结构
Linux根文件系统中的比较常见的目录结构
LINUX 文件系统——LINUX根文件系统的构建
建立以及配置目录 在根文件目录rootfs下建立bin、dev、etc、lib、 proc、sbin、root、tmp等一系列必备的目录,把所 需的配置文件、动态 函数库放到相应的目录。 工具:BusyBox/OE… 制作成映像文件 Cramfs,制作工具:mkcramfs yaffs,制作工具:mkyaffsimage jffs2,制作工具:mkfs.jffs2
LINUX 文件系统——LINUX文件系统定义

理解一:(文件系统类型)文件系统是基于被划分 的存储设备上的逻辑上单位上的一种定义文件的命 名、存储、组织及取出的方法。 EXT2/JFFS2/YAFFS/Ramfs… 理解二:文件系统是包括在一个磁盘(包括光盘、 软盘、闪盘及其它存储设备)或分区的目录结构。 根文件系统的目录结构


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