第三部分+文件系统.ppt

1、第三部分 Linux文件系统,第一章 Linux文件系统简介,基本概念,文件系统建立在块设备之上 一个物理存储设备可以划分为一个或多个分区 每个分区可以包含一个完整的文件系统 fdisk分区程序,文件系统格式化和挂载,以ext2文件系统为例： 格式化命令mke2fs 如 mke2fs /dev/sda1 挂载命令mount 如 mount -t ext2 /dev/sda1 /mnt,主要的文件系统类型（1）-ext3,对ext2的扩展，主要增加了日志功能 日志是对文件系统变化的记录 在系统意外关闭时，可以从日志记录恢复文件系统 避免耗时的文件系统连续性检查 兼容ext2,主要的文件系统类型（

2、2）-ReiserFS,与ext3类似，都是日志型的文件系统 提供API，实现高性能的原子文件系统操作 Reiser4,主要的文件系统类型（3）-JFFS2,主要用于NOR Flash Flash的特性 -Flash擦写效率低（需要整块擦除），且掉电时容易造成数据损坏 -Flash有预定的擦写寿命（10万次），多次擦写同一位置容易过早使Flash失效 JFFS2针对Flash的实现 -日志型文件系统 -采取损耗平衡技术，每次写入时都会尽量使写入的位置均匀分布 制作工具mkfs.jffs2 内核需要支持JFFS2,主要的文件系统类型（4）-cramfs,用于ROM的文件系统，只读 压缩存储 制作

3、工具mkcramfs 挂载 如 mount -o loop cramfs.image /mnt,主要的文件系统类型（5）-NFS,文件系统目录存在于NFS服务器上，客户端将该文件系统挂载到本地的目录上 挂载 mount -t nfs 192.168.10.9:/home/user /mnt 适合于嵌入式程序的开发和调试 将NFS作为根文件系统 -内核配置项 NFS file system support Root file system on NFS 通过Bootloader传递内核参数,主要的文件系统类型（6）-procfs,提供正在运行的系统信息、内核信息等 挂载 mount -t pro

4、c none /proc 每个运行的进程都有对应的以PID命名的目录项，目录中包含cmdline（命令行），maps（内存映射）等进程运行时信息 一些系统工具从proc文件系统中读取信息，如ps，top，free，uptime，monut等,主要的文件系统类型（7）-sysfs,包含系统中的设备和驱动程序的信息 挂载 mount -t sysfs none /sys systool工具（将sysfs下的设备信息以可读性较好的方式显示）,主要的文件系统类型（8）-ramfs，tmpfs,内存中的文件系统，数据在掉电或重启后丢失 可以根据需要改变大小 挂载 mount -t tmpfs none

5、/tmp 可用于保存系统运行时的临时数据文件等，重启后自动清空,主要的文件系统类型（9）-YAFFS,主要用于NAND Flash YFFS2针对Flash的实现 -日志型文件系统 -采取损耗平衡技术，每次写入时都会尽量使写入的位置均匀分布 制作工具mkyaffsimage 需要内核支持,第二章 MTD子系统,什么是MTD,内存技术设备（Memory Technology Device） 将底层设备的复杂性同上层数据的组织和存储分离,启用MTD,内核配置选项 CONFIG_MTD CONFIG_MTD_CHAR CONFIG_MTD_BLOCK CONFIG_MTD_MTDRAM CONFIG

6、_MTD_TOTAL_SIZE CONFIG_MTD_ERASE_SIZE,MTD设备使用,MTD RAM驱动加载 insmod MTDblock insmod MTDram JFFS2文件系统的烧写和加载 insmod jffs2 dd if=jffs2.bin of=/dev/MTDblock0 mkdir /mnt/flash mount -t jffs2 /dev/MTDblock0 /mnt/flash ls -l /mnt/flash 保存修改 dd if=/dev/MTDblock0 of=./new_jffs2.bin,MTD的配置（1）,设备板flash配置MTD步骤 -指定

7、分区 -指定flash的类型和位置 -配置flash驱动 -配置内核驱动,MTD的配置（2）,指定flash分区 内核配置选项 -MTD partitioning support 传递分区信息给内核的三种方式 -Redboot分区表解析 -内核命令行参数传递 mtdparts=MainFlash:384K(Redboot),4K(config),128K(FIS),-(unused) -映射驱动程序 drivers/MTD/maps/ 显示分区信息 cat /proc/mtd,MTD的配置（3）,flash驱动程序 -CFI（通用闪存接口，Common Flash Interface）或JED

8、EC接口标准，可以检测制造商、类型、容量、块大小等flash信息 -内核配置选项 RAM/ROM/Flash chip drivers -flash驱动目录drivers/MTD/chips/,MTD的配置（4）,flash的初始化 主要数据结构： struct platform_device struct resource struct platform_data flash设备注册 platform_add_devices（）,第三章 Busybox,Busybox简介,提供命令行程序，“嵌入式Linux的瑞士军刀” 小巧高效，适合资源受限的嵌入式平台 模块化、可配置、裁剪，配置过程和内核

9、相似 支持部分常用的命令选项 命令行程序包含在一个可执行文件中，通过软链接建立各个单独的命令,Busybox的使用,解压缩源码包 make menuconfig -Build Options选项中可以选择静态链接（static）或动态链接，以及是否使用交叉编译 -选择其他需要的命令行工具 make CROSS_COMPILE=arm-unknown-linux-gnu- -编译完成后在源码的根目录下生成busybox可执行文件,Busybox的操作,可以直接执行，如 #busybox（列出当前支持的所有命令） #busybox ls（执行ls命令） 通过软链接执行，如 #ln -s busyb

10、ox ls #ls busybox会通过判断argv0参数来决定执行哪个命令,Busybox的init程序,内核加载根文件系统后查找init程序（如/sbin/init、/bin/init等）或内核命令行参数中指定的“init=”选项 init程序解析/etc/inittab文件，其中指定了系统启动时应执行的初始化脚本和其他配置 Busybox的init程序具有同样的功能，如/etc/inittab不存在，使用默认的inittab 通常Busybox的init程序执行的初始化脚本是/etc/init.d/rcS,Busybox的安装,安装即创建符号链接，之后不需要每次输入命令时都要输入busy

11、box make CONFIG_PREFIX=“目标目录” install -将busybox可执行程序和符号链接安装到目标目录下，如嵌入式linux设备上的根文件系统的/bin目录，只安装当前busybox配置中支持的命令 也可以在运行时执行 busybox install s （需要先加载proc文件系统）,课后练习：NFS根文件系统配置,服务器的配置 -软件包安装 nfs-kernel-server nfs-common portmap -目录导出 /etc/exports配置文件 -启动服务 /etc/init.d/nfs-kernel-server start 客户端（设备端）配置

12、-内核配置项 nfs client support root filesystem on nfs -启动时内核参数设置 root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.1.1:/home/study/rootfsnogui ip=192.168.1.8:192.168.1.1:192.168.1.1:255.255.255.0:study:eth0:off,第四章 常用开发工具介绍,调试工具,gdb 用于调试应用程序的命令行工具 具有完善的调试功能，如设置断点、查看或监视变量的值、单步运行、堆栈回溯、查看源代等 如需使用gdb调试，应用程序使用gcc编译时需加上-g选项 调试

13、开发板的程序需要交叉调试工具，如arm-linux-gdb，也就是标准gdb的ARM版本，交叉调试工具运行在主机平台，可以通过串口或网口调试远端开发板上运行的程序 图形界面（DDD）,代码浏览工具,cscope 可以查看代码中函数的调用关系，如查找该函数在何处被调用，或者查找变量在何处被引用，类似Source Insight 使用前需要先生成数据库，内核代码的Makefile支持该数据库的生成，可以直接在代码的根目录下执行make cscope 图形前端（KDE环境下的kscope） ctags 可以在查看代码时跳转到函数、变量、宏等的定义处 使用前使用ctags命令生成交叉引用数据库，同样，

14、内核代码的Makefile支持该数据库的生成，可以直接在代码的根目录下执行make ctags 在vi编辑器环境下可以使用这两个插件，定制类似Source Insight的代码浏览工具,追踪和分析工具,strace 查看程序运行时使用的系统调用，包括系统调用的参数和返回值等，可以用来检查系统调用执行的正确性，如文件打开是否成功等 ltrace 查看程序运行时使用的库函数，如标准C库调用，包括参数和返回值等正确性，可以用来检查库函数执行的正确性 对于开发板运行的应用程序，需要使用这两个工具的ARM版本，且需要在开发板上运行（可使用NFS）,其他二进制工具,readelf 查看ELF格式可执行程序的组成（ELF头、各种段、调试信息等） objdump 可以查看可执行程序的反汇编代码 objcopy 可以转换各种二进制格式，如将ELF格式转成BIN格式（不带文件头），如 Arm-l