嵌入式linux下常见的文件系统

• RomFS：只读文件系统，可以放在ROM空间，也
可以在系统的RAM中，嵌入式linux中常用来作
根文件系统

• RamFS：利用VFS自身结构而形成的内存文件系
统，使用系统的RAM空间
• JFFS/JFFS2：为Flash设计的日志文件系统
• Yaffs：专门为Nand Flash设计
• proc：为内核和内核模块将信息发送给进程提
供一种机制，可以查看系统模块装载的信息
• devFS：设备文件系统
Linux上的Ext2fs
• 支持4 TB 存储、文件名称最长1012 字符
• 可选择逻辑块
• 快速符号链接
• Ext2不适合flash设备
• 是为象IDE 设备那样的块设备设计的，逻辑块大小必
须是512 byte、1 KB、2KB等
• 没有提供对基于扇区的擦除／写操作的良好管理
• 如果在一个扇区中擦除单个字节，必须将整个扇区复制到
RAM，然后擦除，再重写入
• 在出现电源故障时，Ext2fs 是不能防止崩溃的
• 文件系统不支持损耗平衡，缩短了flash的寿命
jffs/jffs2文件系统的优缺点
• 日志文件系统
• 提供了更好的崩溃、掉电安全保护
• jffs2支持对flash的均匀磨损
• 在扇区级别上执行闪存擦除／写／读操作要
比Ext2文件系统好
• 文件系统接近满时，JFFS2 会大大放慢运行
速度——垃圾收集
Nand上yaffs文件系统的优势
• 专门为Nand flash设计的日志文件系统
• jffs／jffs2不适合大容量的Nand flash
• jffs的日志通过jffs_node建立在RAM中，占用
RAM空间：对于128MB的Nand大概需要4MB的空间
来维护节点
• 启动的时候需要扫描日志节点，不适合大容量
的Nand flash
• FAT系统没有日志
编译yaffs文件系统
• mtd的最新补丁升级？
• 接口更新，适合与yaffs
• 与原有的mtd驱动程序不兼容，需要重写
• 如果使用旧mtd驱动需要定义Makefile中
MTD_OLD = -DCONFIG_YAFFS_USE_OLD_MTD
• 参考文档： yaffs-rootfs-howto
• 最新版的yaffs网站：
http://www.aleph1.co.uk/armlinux/projects/yaffs
使用yaffs文件系统
• 通过cat /proc/yaffs命令可以看到yaffs系
统的相关信息
• mount -t yaffs /dev/mtdblock/0 /mnt/ya
ffs


关于Linux文件系统

JFFS 全称为：The Journalling Flash File System（日志闪存文件系统）最初由瑞典的 Axis Communications 开发，Red Hat 的 David Woodhouse 对它进行了改进。作为用于微型嵌入式设备的原始闪存芯片的实际文件系统而出现。JFFS文件系统是日志结构化的，这意味着它基本上是一长列节点。每个节点 包含有关文件的部分信息 — 可能是文件的名称、也许是一些数据。相对于 Ext2 fs，JFFS 因为有以下这些优点而在无盘嵌入式设备中越来越受欢迎：

1 JFFS 在扇区级别上执行闪存擦除／写／读操作要比 Ext2 文件系统好。
2 JFFS 提供了比 Ext2 更好的崩溃／掉电安全保护。当需要更改少量数据时，Ext2 文件系统将整个扇区复制到内存（DRAM）中，在内存中合并新数据，并写回整个扇区。这意味着为了更改单个字，必须对整个扇区（64 KB）执行读／擦除／写例程 — 这样做的效率非常低。要是运气差，当正在 DRAM 中合并数据时，发生了电源故障或其它事故，那么将丢失整个数据集合，因为在将数据读入 DRAM 后就擦除了闪存扇区。JFFS 附加文件而不是重写整个扇区，并且具有崩溃／掉电安全保护这一功能。
3 这可能是最重要的一点：JFFS 是专门为象闪存芯片那样的嵌入式设备创建的，所以它的整个设计提供了更好的闪存管理。
要构建JFFS文件系统，首先要有硬件设备FLASH及支持JFFS文件系统的操作系统。


摘要：本文主要分析了uclinux 2.4内核的jffs文件系统机制。希望能对基于uclinux开发产品的广大工程师有所帮助。

关键词：uclinux vfs jffs

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一、flash读写的特殊性
对于嵌入式系统，flash是很常见的一种设备，而大部分的嵌入式系统都是把文件系统建立在flash之上，由于对flash操作的特殊性，使得在flash上的文件系统和普通磁盘上的文件系统有很大的差别，对flash操作的特殊性包括：
（1） 不能对单个字节进行擦除，最小的擦写单位是一个block，有时候也称为一个扇区。典型的一个block的大小是64k。不同的flash会有不同，具体参考flash芯片的规范。
（2） 写操作只能对一个原来是空（也就是该地址的内容是全f）的位置操作，如果该位置非空，写操作不起作用，也就是说如果要改写一个原来已经有内容的空间，只能是读出该sector到ram，在ram中改写，然后写整个sector。
由于这些特殊写，所以在flash这样的设备上建立文件也有自己独特的特点，下面我们就以jffs为例进行分析。