嵌入式系统/ARM技术中的Linux根文件系统介绍
什么是根文件系统 根文件系统首先是一种文件系统,但是相对于普通的文件系统,它的特殊之处在于,它是内核启动时所mount的第一个文件系统,内核代码映像文件保存在根文件系统中,而系统引导启动程序会在根文件系统挂载之后从中把一些基本的初始化脚本和服务等加载到内存中去运行。 我们首先从主机上所安装的Linux操作系统中了解一些根文件系统的信息。比如在笔者工作的Linux桌面系统中可以得到下面的结果: # mount /dev/hda2 on / type ext3 (rw) none on /proc type proc (rw) /dev/hda1 on /boo 在嵌入式系统和ARM技术中,Linux根文件系统是一个至关重要的概念,它构成了系统启动的基础。根文件系统,正如其名,是一个特殊的文件系统,是Linux内核启动时挂载的第一个文件系统。内核的代码映像以及系统启动过程中需要的初始化脚本和服务都存储在这个系统中。当系统引导程序完成根文件系统的挂载后,便会从其中加载这些资源到内存中执行。 在Linux系统中,根文件系统通常挂载在"/"目录下,例如在描述中提到的例子,根文件系统被挂载在/dev/hda2设备上,使用ext3文件系统类型,具有读写权限。通过`mount`命令,我们可以查看当前挂载的文件系统,而`df`命令则可以显示各文件系统的空间使用情况。 根文件系统的构建和配置是嵌入式Linux开发的关键步骤。开发者需要根据应用需求选择适当的库、内核模块和应用程序,同时还需要配置初始化脚本,确保系统启动时能够正确执行。此外,选择合适的文件系统类型也很重要,这通常取决于存储设备的特性。例如,ext3因其稳定性和日志功能而常用,但更小巧的文件系统如 squashfs 或 busybox 可能更适合资源有限的嵌入式环境。 根文件系统的基本目录结构遵循标准的Linux FHS(Filesystem Hierarchy Standard),这包括: - `/bin`:存放系统基本的二进制可执行命令,供所有用户使用。 - `/dev`:包含设备文件,允许与硬件设备交互。 - `/etc`:存储系统配置文件。 - `/home`:用户个人工作目录的父目录。 - `/lib`:存放动态链接库,供程序运行时使用。 - `/sbin`:系统管理程序的存储地,通常仅限管理员使用。 - `/tmp`:临时文件的存储区域,系统重启时会被清空。 - `/root`:系统管理员(root)的个人工作目录。 - `/mnt`:临时挂载其他文件系统的挂载点。 - `/proc`:虚拟文件系统,提供系统状态信息。 - `/var`:用于存储某些大文件或变化频繁的数据。 - `/usr`:包含用户应用程序和系统软件的大型目录,分为多个子目录如 `/usr/bin` 和 `/usr/sbin`。 理解这些目录的作用可以帮助开发者更好地组织和管理根文件系统,以实现高效的嵌入式系统。在 `/bin` 和 `/sbin` 目录中,前者存放通用命令,后者存放系统管理命令;而在 `/usr/bin` 和 `/usr/sbin` 中,前者用于非必需的用户程序,后者存放非必需的系统管理工具。`/lib` 和 `/usr/lib` 分别存放启动必备和非必备的库文件。 根文件系统是嵌入式Linux系统的心脏,它定义了系统的基本功能和行为。开发者需要深入了解其原理和组成,以便有效地定制和优化系统以适应特定的嵌入式应用需求。在ARM架构的嵌入式设备中,由于硬件资源的限制,根文件系统的精简和优化显得尤为重要。