ARM教材第6章嵌入式文件系统

1、1嵌入式文件系统陈文智 浙江大学计算机学院2005年4月2提纲l1、嵌入式linux文件系统简介 l2、linux文件系统框架和特性 l3、嵌入式文件系统实验l实验一：建立文件系统 l实验二：nfs文件系统实验 l实验三：samba介绍与应用 31. 嵌入式linux文件系统简介l嵌入式文件系统与桌面文件系统有较大区别 ：嵌入式文件系统要为嵌入式系统的设计目的服务，不同用途的嵌入式操作系统下的文件系统在许多方面各不相同。l嵌入式linux常用文件系统：第二版扩展文件系统（ext2fs）、jffs和yaffs41.1嵌入式文件系统的设计目标 l嵌入式文件系统的设计目标包括：l使用简单方便 l安全

2、可靠 l实时响应 l接口标注的开放性和可移植性l可伸缩性和可配置性 l开放的体系结构l资源有效性l功能完整性l热插拔l支持多种文件类型 51.2 嵌入式linux常用文件系统 lflash memory简介 lflash memory上的两种技术lnand：串行；顺序读取；适合大容量；通常需mtdlnor ：并行；随机读取；适合数据或程序存储；xip；lxsbase开发平台上所使用的闪存 lintel strataflash memory 28f128j3a lext2fs 、jffs和yaffs lext、 ext2、xia、vfat、minix、msdos、umsdos、 proc、smb

3、、ncp、iso9660、sysv、hpfs、affs、ufs、vfs等 6l第二版扩展文件系统（ext2fs）的优点 lext2fs支持达4 tb的内存（ext是2g）。lext2fs文件名称最长可以到1012个字符。l当创建文件系统时，管理员可以选择逻辑块的大小（通常大小可选择 1024、2048和4096字节）。lext2fs实现快速符号链接：不需要为此目的而分配数据块，并且将目标名称直接存储在索引节点表中，这使性能有所提高，特别是在速度上。7ljffs和yaffs ljffs文件系统主要针对nor flash设计，是一种基于flash的日志文件系统。 ljffs2的底层驱动主要完成文件

4、系统对flash芯片的访问控制，如读、写、擦除操作。 lyaffs主要针对nand flash设计，和jffs相比它减少了一些功能。自带nand芯片驱动，并且为嵌入式系统提供了直接访问文件系统的api。lyaffs2是yaffs的改进版本。82. linux文件系统框架和特性 l现代操作系统都提供多种访问存储设备的方法 llinux文件系统有两条独立控制设备驱动的途径 ：l通过设备驱动的接口 l通过文件管理器接口 9linux文件系统框架 103. 文件系统实验l实验一 建立文件系统 l建立jffs2文件系统 l建立ramfs文件系统 l实验二 nfs文件系统实验 l实验三 samba介绍与应

5、用 11实验一：建立文件系统jffs2（1）ljffs2在linux中有两种使用方式 ：l作为根文件系统 l作为普通文件系统在系统启动后被挂载l目录采用ramfs，当系统断电后，该目录所有的数据都会丢失。llinux下常用文件系统结构 ：1213实验一：建立文件系统jffs2（2）l1）内核配置 lgeneral setup项设成 “root=1f03 rw console=ttys0,115200 init=/linuxrc” l通过mtd驱动在menuconfig中调用flash memory设备驱动 l选择 cfi flash device mapped on the xsbase255

6、 pxa255 board 14实验一：建立文件系统jffs2（3）l2）jffs2映像生成 ljffs2 image通过 mkfs.jffs2 工具创建成 image lmkfs.jffs2 用法：-e 选项确定闪存的擦除扇区大小（通常是64k）。-p 选项用来在映像的剩余空间用零填充。-o 选项用于输出文件，这里是rootfs.imgl利用bootloader将生成的 rootfs.img下载后写入flash l再次重起开发板，内核就能加载jffs2作为根文件系统 ./mkfs.jffs2 o rootfs e 0 x400000 r root_xsbase p -l15实验一：建立文件系

7、统ramfs（1）lramfs是内存文件系统，它工作于虚拟文件系统（vfs）层 lramfs是一个非常巧妙的,利用vfs自身结构而形成的内存文件系统 16实验一：建立文件系统ramfs（2）l1）使用主机的loopback设备来实现loopback文件系统 l用dd if=/dev/zero of=ramdisk_img bs=1k count=8192 指令创建一个连续的8m大小的空间 l将此空间用 mke2fs格式化l为了对格式化的空间进行mount， 创建一个目录/tmp l在tmp目录里复制或创建设置文件, util, library等l将工作目录进行umount，再用gzip压缩，则

8、生成 ramdisk_img.gz文件l将此加载到 bootloader，则新的ramdisk可用作根文件系统。17实验一：建立文件系统ramfs（3）l修改一些内核配置lxsbase255中 setup_initrd()的 0 xa1000000 成为 sdram 的 ramdisk 地址 ，ramdisk 要下载到bootloader中的这个地址 lconfig_blk_dev_ram_size是 menuconfig中设定的 “default ram disk size” 大小l修改default kernel command string为：“root=/dev/ram rw cons

9、ole=ttys0,115200 init=/linuxrc”。用于重新引导系统。181920实验二 nfs文件系统实验 （1）lnfs是用于在不同机器，不同操作系统之间通过网络互相分享文件 的l建立nfs开发环境的工作分为两个方面：配置nfs服务器和配置客户端 l基本的命令格式lmount的基本命令格式如下：lumount的基本命令格式：mount -t type -rv -o option server:pathname /mount_point umount -dflnrv dir | device . 21实验二 nfs文件系统实验 （2）l配置nfs服务端l在 host pc上打开

10、/etc/exports 文件,并进行如下设置 ：l把/mnt/nfs设置完成后重新开始nfs deamon rootxsbase home# vi /etc/exports/mnt/nfs (rw,no_root_squash)rootxsbase home# /etc/rc.d/init.d/nfs stoprootxsbase home# /etc/rc.d/init.d/nfs start22实验二 nfs文件系统实验（3）l配置nfs客户端lnfs客户端是开发板，所以要让开发板上的内核支持nfs，必须重新配置内核生成zimage镜像文件，并下载到板子上。 l通过 make menuc

11、onfig 指令在kernel设置窗进行nfs设置lmenuconfig 窗口打开后，确认nfs设置是否被选上 l重新编译内核，新的内核下就可以使用nfs命令了 file systems -network file systems - nfs file system support* provide nfsv3 client support root file system on nfs 23实验二 nfs文件系统实验（4）l挂载nfs文件系统 l开发板上进行mount操作，把pc上的某个目录挂载上来： 把host pc的/mnt/nfs目录mount到开发板的/mnt目录下使用。ip 192

12、.168.1.1是pc的ip。l接下来就可以在新mount上来的目录下做各种操作，挂载工作完成 rootxsbase255# mount t nfs :/mnt/nfs /mntrootxsbase255# cd /mnt24实验二 nfs文件系统实验（5）l如果出现没法mount上去的情况，可以按照以下步骤进行检查：l用 rpcinfo -p server_name 去查看此server是否存在l用 rpcinfo -u server_name mount 查看mountd daemon 是否有在server上执行 l假如server 都没问题,检查 server 和

13、client 之间的网线连接 l在client上用ps ax 查看portmap和对应的nfs daemons是否运行 l打开服务端pc上的/var/lib/nfs/rmtab文件，清空内容 l重起nfs服务 25实验二 nfs文件系统实验（6）l加载nfs为根文件系统 l1）重新配置内核 l在general setup里面重新设置default kernel command string的值 l在network file systems选项中需要选中“root file system on nfs” l在block devices选项中把“ram disk support”选项去除，选中“n

14、etwork block device support” l配置完内核，重新make zimage，生成新的镜像 26272829l2）配置服务端pc l/tftpboot目录下新增子目录pxa255，用作新的根文件系统 l把原文件系统下的文件拷贝到/tftpboot/pxa255中l重新编辑/etc/exports文件如下：l重新启动nfs服务$ vi /etc/exports/tftpboot/pxa255 (rw,no_root_squash)30l3）重起开发板，使用tftp协议加载新的内核镜像， 系统启动后，使用boot命令直接引导l4）确认新的根目录是否是pc端的/tftpboot

15、/pxa255目录 31实验三 samba介绍与应用 lsamba介绍 lsamba是一组软件包，使linux支持smb（服务消息块）协议，该协议由tcp/ip实现，它是windows网络文件和打印共享基础 lsamba的核心是两个守护进程smbd和nmbd程序，在服务器启动到停止期间持续运行。smbd进程的作用是处理到来的smb软件包，为使用该软件包的资源与linux进行协商，nmbd进程使其它主机（或工作站）能浏览linux服务器。 l一个完整的smb.conf一般由global settings和share definitions两部分组成 32思考：使用busybox构建根文件系统 l

16、busybox 是 debian gnu/linux 的大名鼎鼎的 bruce perens 首先开发，。后来又有许多 debian developers 贡献力量，这其中尤推 busybox 目前的维护者 erik andersen，他患有癌症，可却是一名优秀的自由软件开发者。busybox包括一个迷你的 vi 编辑器，系统不可或缺的 /sbin/init 程序，以及其他诸如 sed, ifconfig, halt, reboot, mkdir, mount, ln, ls, echo, cat . 等等，大小也不过 100k 左右。而且，用户还可以根据自己的需要，决定到底要在 busybo

17、x 中编译进哪几个应用程序的功能。busybox 的体积可以进一步缩小。busybox支持多种体系结构，可以静态或动态链接glic或者uclibc库，以满足不同的需要，也可以修改busybox默认的编译配置以移除不想使用的命令的支持。 33lsamba的启动与停止l在缺省情况下，red hat linux的samba在启动时就已投入运行l也可利用系统脚本来手工启动和停止samba l# /etc/rc.d/init.d/smb start (启动samba) l# /etc/rc.d/init.d/smb stop (停止samba) 34定制samba（1）l定制samba l用户通过对sm

18、b.conf文件进行vi编辑，可以添加、删除及修改smba提供的多种服务。l向用户开放 linux文件资源，只有读权限。lpublic lcomment=public stuff lpath = /lpublic = yeslwritable = nolprintale = nolwrite list = staff 35定制samba（2）l共享cd-roml修改smb.conf之前，先安装光驱，可执行下列命令：l# mount - t iso9660 /dev/cdrom /mnt/cdroml然后定制samba，内容如下：lcdromlpath = /mnt/cdromlready on

19、ly = yeslpublic= yes36定制samba（3）l为多个用户提供服务lcomment = userlsstuff，user2sstuff，user3sstufflpath = /home/user1 (用户userl的主目录)lvalid users = user1 user2 user3lpublic = no (除了user1，user2，user3外不向用户开放)lwritable = yes (三用户对/home/user1中的文件有写权限)lprintable = yes (允许打印)37定制samba（4）l向用户开放/dev目录，浏览设备类型。ldevlcomment = open and browse the /dev directorylpath = /dev (路径为/dev)lready only = yes (只读)lpublic = yes (共享)38samba实验（1）l编译sambal解压samba-3.0.0.tar.gz压缩包 l设置环境变量： $ export ld_libary_path=/usr/local/hybus-arm-linux-r1.1/lib/ $ export cppflags=-i/usr/local/hybus-arm-linux-r1.1