Linux 根文件系统(rootfs)详解
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Linux 根文件系统(rootfs) 文件系统是指在一个磁盘(包括光盘、软盘、闪盘及其它存储设备)或分区中的目录结构。一个可应用的磁盘设备可以包含一个或多个文件系统。如果您想进入一个文件系统,首先您要做的是挂载(mount)文件系统;为了挂载(mount)文件系统,您必须指定一个挂载点。 在 Linux 中,rootfs 是必不可少的。PC 上主要实现有 ramdisk 和直接挂载 HD(硬盘)上的根文件系统;嵌入式中一般不从 HD 启动,而是从 Flash 启动,最简单的方法是将 rootfs load 到 RAM 的 RAMDisk,稍复杂的就是直接从 Flash 读取的 Cramfs,更复杂的是在 Flash 上分区,并构建 JFFS2 等文件系统。 RAMDisk 将制作好的 rootfs 压缩后写入 Flash,启动的时候由 Bootloader load 到 RAM,解压缩,然后挂载到 /。这种方法操作简单,但是在 RAM 中的文件系统不是压缩的,因此需要占用许多嵌入式系统中稀有资源 RAM。 ramdisk 就是用内存空间来模拟出硬盘分区,ramdisk 通常使用磁盘文件系统的压缩存放在 flash 中,在系统初始化时,解压缩到 SDRAM 并挂载根文件系统。在 Linux 系统中,ramdisk 有二种,一种就是可以格式化并加载,在 Linux 内核 2.0/2.2 就已经支持,其不足之处是大小固定;另一种是 2.4 的内核才支持,通过 ramfs 来实现,他不能被格式化,但用起来方便,其大小随所需要的空间增加或减少,是目前 Linux 常用的 ramdisk 技术。 initrd 是 RAMDisk 的格式,kernel 2.4 之前都是 image-initrd,Kernel 2.5 引入了 cpio-initrd,大大简化了 Linux 的启动过程,附合 Linux 的基本哲学:Keep it simple, stupid(KISS)。不过 cpio-initrd 作为新的格式,还没有经过广泛测试,嵌入式 Linux 中主要采用的还是 image-initrd。 Cramfs 是 Linus 写的很简单的文件系统,有很好的压缩率,也可以直接从 Flash 上运行,不须 load 到 RAM 中,因此节约了 RAM。但是 Cramfs 是只读的,对于需要运行写操作的应用程序来说是不适合的。 在 Linux 中,文件系统的实现有多种,包括 ramdisk、Cramfs、JFFS2 等。ramdisk 是使用内存空间来模拟出硬盘分区的文件系统,Cramfs 是一个简单的只读文件系统,JFFS2 是一个 Journaling 文件系统。每种文件系统都有其优缺点,选择哪种文件系统取决于具体的应用场景和需求。 在嵌入式 Linux 中,文件系统的选择取决于 Flash 的大小和 RAM 的大小。如果 Flash 足够大,可以选择 Cramfs 或 JFFS2 等文件系统;如果 RAM 足够大,可以选择 ramdisk 文件系统。文件系统的选择需要考虑到具体的应用场景和需求,选择合适的文件系统可以提高系统的性能和可靠性。
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