嵌入式Linux中根文件系统的实现
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
摘
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
ｔ ｏ ｐ ｓ ｈ ｙ ｔ ｍ ｏ ｔｎ ｃ ｉ ｔ ｒ ｉｃ ｓ ｅ ． Ｆ ｎ ｌ Ｏ ｃ ｍ ｏ ｅ ｔ ｅ ｓ ｓ ｅ ｂ ｏ ｉ ｓ ｒｐ ｓ ａ ｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｇ ｉａｌ ｙ，ｔ ｅ ｎ ｗ ｏ ｔｆ ｅ ｓ ｓ ｅ ｉ ｅ ｌ ｅ ｎ ａ ｌＤ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｈ ｅ ｒ ｏ ｉ ｙ ｔ ｍ ｒ ａ ｉ ｄ ｉ ａＴ ｅ ｅｏ ｉ ｇ ｌ ｓ ｚ ｎ
ｂ ａｄ，ａ ｄ ｉ ｉ ｅｉ ｅ． ｏｒ ｎ ｔ ｓｖ ｒ ｉｄ ｆ Ｋｅ ｗｏｄ ：ｒ ｏ ｉ ｙ ｔｍ ； ｅ ｄ Ｌ ｎ ｘ； Ｂ ｓ ｂ ｘ； ｂ ｏｉ ｃｉｔ ｄ ｕｙ ｏ ｏ ｔｎ ｓ ｒ ｇ ｐ
ａ ｄ ｄ ｖｃ ｄ ｌｓ ｎ ｔｄ ｔ ｒ ｎ ｓｗｈ ｔ ｅ ｙ ｔ ｍ ａ ｏ ｔｕ ｕ ｃ ｓ ｆ ｌ ｒ ｎ ｔ Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｈ ｒ ｈ ｔ ｃ ｕ ｅ ｎ ｅ ｉｅ ｍｏ ｕ ｅ ，ａ ｄ ｉ ｅ ｅ ｍｉ ｅ ｅ ｈ ｒ ｓ ｓ ｅ Ｃ ｂ ｏ ｐ ｓ ｃ ｅ ｓ ｕ ｌ ｏ ｏ ． ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ，ｔ ｅ ａ ｃ ｉ ｔ ｒ ｎ ｙ ｅ
维普资讯
电
ＥＩ ＥＣＴＲｏＮＩ Ｃ
子
测
量
技 术
ＴＥＣＨＮ０Ｌ ０ＧＹ
第 ３ 卷 第 ７期 Ｏ
２０ ０７年 ７月
嵌入 式 Ｌ ｎ ｘ中根 文件 系统 的 实现 ｉｕ
熊 伟 董金 明
北京 １０８） ０ ０ ３ （ 京航 空 航 天 大 学 北
０ 引
言
所有 程序 都安 装 在 这 里 。在 文 件 系 统定 下 来 以后 ，ｓ ｕｒ目 录也 是 以只读 形式挂 载 。Ｔ ｐ目录是 临时 目录 ， 常用来 ｍ 通 保存 临时文件 ， 目录不 是 必 需 的 。Ｖ ｒ目录包 含 系 统一 此 ａ 般运 行 时要 改 变 的数 据 。 比如 ｓｏ ｌ ｐｏ 目录 （ ａ 、ｅ ｓ 打 ｍ ｉ ｎｗ 、 ｌ 印机 等 用 的 ） ｌ ，ｏ ｇ文 件 、 ｒ ａｔ ａｕ ｌ ａｅ 暂 存 ｆ ｍ ｔ ｄ ｍ ｎａ ｐｇｓ和 ｏ ｅ
ｏ ｈ ｏ ｔｆｅｓ ｓｅ ｏ ｍ ｂ ｄ ｅ ｎ ｘｓ ｓｅ ，ｈ ｗ ｐｅ ｎ ｏ ｔ ｉ ｙ ｔｍ ｔ ｅＢｕ ｙ ｘｔ ｌ ａ ｄｈ ｗ ｆｔｅｒ ｉ ｙ ｔｍ ｎ ｅ ｅ ｄ ｄＬｉｕ ｙ ｔｍ ｌ ｏ ｔ ｉ ｌｍｅ ｔａｒ ｏ ｌ ｓ ｓｅ ｗｉ ｔ ｓ ｂ Ｏｍ ｆｅ ｈ ｈ ｏ ｏ ， ｎ ｏ
一
编 写系统 启动脚 本 和配置脚 本来 引 导系统正 常启 动 。
样 有一 块容 量很 大 的存 储 器 ， 而实 际 往往 是 只有 一 块 或
１ 基本的 Ｌｎ ｘ根文件 系统结构 ｉｕ
通常 ， 根 目录 下 一般 不包 含 如 何 文 件 ， 有 其 他 文 在 所 件 都放在 根文件 系统 的子 目录 中。一个 基本 Ｌｎ ｘ ｉｕ 根文 件 系统应包 含有 以下 目录 ：ｅ 、ｒｃｂｎ ｅ 、 ｓ、 ｂ ｔ 、 ｄｖ ｐｏ、 ｉ、ｔ ｕｒｌ 、 ｍｐ ｃ ｉ ｅ ｖ ｒ 目录 。Ｄｅ ａ等 ｖ目录是 设 备 文 件 节 点 用 目录 ， 括 所 有 包
的特点 ， 出 如何 利 用 ｂ ｓｂ ｘ工 具 建 立 根 文 件 系 统 原 提 ｕｙ ｏ
型， 并在 此 基 础 上实 现 一个 简 单 的 根 文件 系统 ， 以及 如 何
以上这些 目录 就是 在 构 建 根 文 件 系 统 时需 要 关 注 的
目录。在嵌入式系统 中， 硬件资源相 当紧张， 不可能像 Ｐ Ｃ
mdev 原理
mdev原理
mdev是busybox自带的一个简化版的udev，适合于嵌入式的应用场合。
其具有使用简单的特点。
它的作用，就是在系统启动和热插拔或动态加载驱动程序时，自动产生驱动程序所需的节点文件。
在以busybox为基础构建嵌入式Linux 的根文件系统时，使用它是最优的选择。
mdev的工作原理如下：
1.在系统启动时，mdev会扫描sysclass和sysblock两个目录下的所有类设备目
录，如果在目录中含有名为dev的文件，且文件中包含的是设备号，则mdev 就利用这些信息为这个设备在dev下创建设备节点文件。
2.当有热插拔事件发生时，内核会向mdev发送一个hotplug事件。
mdev会根
据事件中的ACTION和DEVPATH来确定此次事件的动作以及影响了哪个设备。
如果事件的ACTION是add，则mdev会在dev下创建设备节点文件；如果事件的ACTION是remove，则mdev会删除设备节点文件。
嵌入式Linux系统下根文件系统的构建
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
bootload、kernel、rootfs
嵌入式Linux系统的构建一、嵌入式Linux系统中的典型分区结构Root filesystemKernel二、各个结构的分析1、从咱们所学的硬件知识能够明白，在系统上电后需要一段程序来进行初始化（关闭WATCHDOG、改变系统时钟、初始化存储器操纵器、将更多的代码复制到内存中）。
简单的说bootload确实是这么一段小程序（相当于PC机中的BIOS），初始化硬件设备、预备好软件环境，最后挪用操作系统内核。
从某个观点上来看Bootload能够分为两种操作模式：启动模式和下载模式。
启动模式：上电后bootload从板子上的某个固态存储器上将操作系统加载到RAM中运行，整个进程并无效户的介入下载模式：在这种模式下，开发人员能够利用各类命令，通过串口连接或网络连接等通信手腕从主机下载文件，将它们直接放在内存运行或是烧入Flash类固态存储设备中。
Bootload能够分为两个时期：第一时期实现的功能：硬件设备初始化、为加载Bootload的第二时期代码预备RAM空间、复制Bootload的第二时期代码到RAM空间中、设置好栈、跳转到第二时期代码的C入口点第二时期：初始化本时期要利用的硬件设备、检测系统内存映射、将内核镜像和根文件映像从Flash上读到RAM空间中、为内核设置启动参数、挪用内核2、内核的结构:Linux内核文件数量快要2万，除去其他构架CPU的相关文件，支持S3C2410、S3C2440这两款芯片的完整内核文件有1万多个。
这些文件组织结构并非复杂，他们别离位于顶层目录下的17个子目录，各个目录功能独立Linu内核Makefile文件分类3、根文件系统嵌入式Linux 中都需要构建根文件系统，构建根文件系统的规那么在FHS(FilesystemHierarchy Standard)文档中，下面是根文件系统顶层目录。
三、根文件系统的制作一、进入到/opt/studyarm 目录，新建成立根文件系统目录的脚本文create_rootfs_bash，利用命令chmod +x create_rootfs_bash 改变文件的可执行限，./create_rootfs_bash 运行脚本，就完成了根文件系统目录的创建。
根文件系统（rootfs）
根文件系统（rootfs）展开全文一、根文件系统的作用是linux挂载的第一个文件系统，rootfs包含shell命令、linux系统配置文件（文件系统的挂载、网络服务、用户名、主机名、用户密码、环境变量...）、linux应用程序、应用程序处理的数据、独立的驱动模块（*.ko）。
根文件系统，相当于linux内核外围的一个应用环境。
====================================== ========================================= =========================二、控制台输出：[ 4.183226] yaffs: dev is 32505860 name is "mtdblock4" rw //存放rootfs的设备名字mtdblock4 ，rw可读写[ 4.183291] yaffs: passed flags ""[ 4.337878] VFS: Mounted root (yaffs filesystem) on device 31:4. //31:4 --》主设备：次设备号[ 4.338028] Freeing init memory: 536K ---->rootfs挂载成功，释放内核中一些初始化函数所占用的内存[ 4.357023] usb 1-1: New USB device found, idVendor=1a40, idProduct=0101[ 4.357083] usb 1-1: New USB device strings: Mfr=0, Product=1, SerialNumber=0[ 4.357145] usb 1-1: Product: USB 2.0 Hub[ 4.357747] hub 1-1:1.0: USB hub found[ 4.357852] hub 1-1:1.0: 4 ports detected[ 5.886184] smdkc110-rtc smdkc110-rtc: rtc disabled, re-enabling[ 6.086924] eth0: link down[ 6.087198] ADDRCONF(NETDEV_UP): eth0: link is not ready[root@YueQian /]#[root@YueQian /]#[root@YueQian /]#[root@YueQian /]#最小的根文件系统的内容：# ls /bin home media proc sys usrdev lib mnt root tmp varetc lost+found opt sbin====================================== ========================================= =========================三、根文件系统启动过程1、uboot的启动参数：init=/linuxrcinit是linux运行时的第一个进程，该进程执行的是/linuxrc 其中linuxrc -> bin/busyboxinit=/sbin/init 其中：init -> ../bin/busybox--------------------------------------------------------------------------------------------------------2、内核启动后，首先通过vfs去挂在rootfs，然后再执行init=/linuxrc ，linuxrc是busybox这个工作生成的文件。
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
（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
嵌入式Linux中NVRAM的实现方案及驱动设计
162010,31(1)计算机工程与设计Computer Engineering and Design0引言NVRAM (non-volatile random access memory ，非易失性随机访问存储器)是广泛应用于网络路由器的一种存储器件。
它如同PC 上的CMOS ，作用是存放路由器的配置参数。
目前常见的NVRAM ，大都是静态SRAM ，即带有备用电源的SRAM ，它的实现最简单，同普通内存操作一样。
但是在实际应用中，不是所有的开发板都配备有静态SRAM 。
在这种情况下，如果使用该方案开发网络路由器，重新加入配备电源的SRAM 必须要重新排版，布线。
开发周期与开发成本将会大大增加。
因此，可以考虑在现有的硬件资源基础上，通过新的方式来实现NVRAM [1]。
本文就是以神州龙芯开发的CQ8401开发板为硬件平台，在自行裁剪和移植的嵌入式Linux 平台下，利用Nor Flash 来实现网络路由器的NVRAM 功能。
1NVRAM 新的实现方案分析由于NVRAM 仅用于保存启动配置文件(Startup-Config )，故其容量较小，通常在路由器上只配置32KB~128KB 大小的NVRAM 。
配备电源的SRAM 速度较快，是目前读写最快的存储设备，而成本也比较高。
一般的开发板所配备的Nor Flash空间足够大，在系统性能得到满足的前提下，可以把Nor Flash 分出一个区来当作NVRAM 使用。
SRAM 和Nor Flash 的对比分析，如表1所示。
网络路由器中的NVRAM 用于存放配置参数。
正常启动路由器后，NVRAM 中的内容会拷贝到内存一份，我们对路由器的设置实际上就是修改内存中的参数。
所以内存和NVRAM 中的内容可以不一样，直到使用write memory 将内存设置保存到NVRAM 。
在系统起来以后，我们可以根据需要修改配备参收稿日期：2009-07-17；修订日期：2009-09-18。
嵌入式Linux中CramFS根文件系统的移植实现
嵌入式Linux中CramFS根文件系统的移植实现刘俊霞;盛文婷【摘要】首先研究了嵌入式Linux系统以及CramFS文件系统的移植,然后分析了嵌入式Linux系统及CramFS文件系统的特性,其次,详细说明了移植最小Linux系统的制作过程,最后,对制作出来的Linux系统镜像进行测试.最终的测试结果显示,系统移植成功且能够实现Linux系统的基本命令.【期刊名称】《数字技术与应用》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】2页(P59-60)【关键词】Linux;CramFS;isoLinux【作者】刘俊霞;盛文婷【作者单位】新疆工程学院电气与信息工程系新疆乌鲁木齐 830023;新疆农业大学科学技术学院新疆乌鲁木齐 830091【正文语种】中文【中图分类】TP316.81随着电子产业的不断发展，基于ARM技术的系统设计和开发平台越来越多地在控制类、消费类、通信类等电子产品中广泛应用。
从软件角度上看，构建基于ARM 技术的Linux系统要涉及到引导加载程序、Linux内核、文件系统、用户应用程序几部分的设计。
由于存储空间有限，如何有效地使用有限的存储空间是嵌入式开发者必须考虑的，合适的文件系统格式是解决这一问题的关键所在。
CramFS是专门针对闪存设计的只读压缩的文件系统，其容量上限为256M，采用zlib压缩。
它并不需要一次性地将文件系统中的所有内容都解压缩到内存之中，而只是在系统需要访问某个位置的数据的时候，马上计算出该数据在CramFS中的位置，将它实时地解压缩到内存之中，然后通过对内存的访问来获取文件系统中需要读取的数据。
CramFS文件系统的基本组成：初始化程序、Shell程序以及其他Linux常用工具、配置文件、链接库、图形界面程序和用户应用程序，文件系统是紧跟Linux内核放置，由内核加载，主要存放用户应用程序和配置信息。
在嵌入式的环境之下，内存和外存资源都需要节约使用。
嵌入式Linux系统开发教程实验报告
嵌入式实验报告：学号：学院：日期：实验一熟悉嵌入式系统开发环境一、实验目的熟悉Linux 开发环境，学会基于S3C2410 的Linux 开发环境的配置和使用。
使用Linux的armv4l-unknown-linux-gcc 编译，使用基于NFS 方式的下载调试，了解嵌入式开发的基本过程。
二、实验容本次实验使用Redhat Linux 9.0 操作系统环境,安装ARM-Linux 的开发库及编译器。
创建一个新目录，并在其中编写hello.c 和Makefile 文件。
学习在Linux 下的编程和编译过程，以及ARM 开发板的使用和开发环境的设置。
下载已经编译好的文件到目标开发板上运行。
三、实验设备及工具硬件：：UP-TECH S2410/P270 DVP 嵌入式实验平台、PC 机Pentium 500 以上, 硬盘10G 以上。
软件：PC 机操作系统REDHAT LINUX 9.0＋超级终端（或X-shell）＋AMR-LINUX 开发环境。
四、实验步骤1、建立工作目录[rootlocalhost root]# mkdir hello[rootlocalhost root]# cd hello2、编写程序源代码我们可以是用下面的命令来编写hello.c的源代码，进入hello目录使用vi命令来编辑代码：[rootlocalhost hello]# vi hello.c按“i”或者“a”进入编辑模式，将上面的代码录入进去，完成后按Esc 键进入命令状态，再用命令“：wq!”保存并退出。
这样我们便在当前目录下建立了一个名为hello.c的文件。
hello.c源程序：＃include <stdio.h>int main() {char name[20];scanf(“%s”,name);printf(“hello %s”,name);return 0;}3、编写Makefile要使上面的hello.c程序能够运行，我们必须要编写一个Makefile文件，Makefile文件定义了一系列的规则，它指明了哪些文件需要编译，哪些文件需要先编译，哪些文件需要重新编译等等更为复杂的命令。
嵌入式Linux中CramFS根文件系统的移植实现
嵌入式Linux中CramFS根文件系统的移植实现在嵌入式Linux系统开发中，根文件系统是一个重要的组成部分。
而CramFS是一种专门针对嵌入式系统应用的文件系统格式，其最大的优势是占用空间小，是一种压缩方式的文件系统，可大幅度减小系统的存储容量，因此在嵌入式系统开发中经常使用。
本文将介绍嵌入式Linux中CramFS根文件系统的移植实现。
一、CramFS的特点CramFS是Linux下的一种轻量级只读文件系统，以一种特殊的方式进行压缩，并且数据文件被强制以固定大小的块存储。
与其他文件系统不同，CramFS在挂载时不需要解压缩，因为它已经被预先压缩了。
CramFS还具有以下特点：（1）支持文件系统压缩，可大幅度降低系统存储空间占用。
（2）只读的文件系统，可以保证文件系统的完整性和安全性。
（3）支持嵌入式系统的启动和挂载。
二、CramFS根文件系统移植实现在嵌入式系统开发中，CramFS根文件系统的移植实现步骤如下：1、准备文件系统首先需要构建CramFS文件系统。
可以在Linux环境下创建CramFS文件系统，也可以将现有的文件系统转换为CramFS 格式。
构建好CramFS文件系统后，需要将其打包成initramfs 格式。
2、配置内核将打包好的initramfs文件放到内核源码根目录下，并在内核配置文件中进行相关配置：```CONFIG_INITRAMFS_SOURCE="<path>/initramfs.cramfs" CONFIG_RD_GZIP=yCONFIG_RD_XZ=yCONFIG_RD_LZMA=yCONFIG_RD_BZIP2=y```其中，INITRAMFS_SOURCE是initramfs所在的路径。
3、编译内核对内核进行编译，生成内核和相关驱动。
4、烧录将生成的内核和相关驱动烧录到目标设备中，然后重启设备。
三、总结CramFS是一种专门针对嵌入式系统应用的文件系统格式，它具有压缩率高、只读文件系统、支持启动和挂载等优点。