Yocto之fstab文件详解

在 Yocto 项目构建的嵌入式 Linux 系统中，fstab 文件（通常位于 /etc/fstab）起着至关重要的作用，它用于定义系统在启动时如何挂载文件系统。以下是对 Yocto 中 fstab 文件的详细解释：

1. fstab 文件的基本格式

fstab 文件由若干行组成，每行定义一个文件系统的挂载信息，每行包含 6 个字段，字段之间使用空格或制表符分隔，基本格式如下：

<device> <mount point> <filesystem type> <mount options> <dump> <fsck order>

下面对每个字段进行详细解释：

1.1 <device>

该字段指定要挂载的设备或文件系统的标识，可以是以下几种形式：

• 设备节点：如 /dev/sda1、/dev/mmcblk0p1 等，表示物理磁盘或存储设备的分区。
• UUID（通用唯一识别码）：每个文件系统都有一个唯一的 UUID，可以通过 blkid 命令查看。使用 UUID 挂载文件系统更加稳定，因为设备节点的名称可能会因硬件插拔或系统配置的变化而改变。例如：UUID=12345678-1234-1234-1234-1234567890ab。
• LABEL（标签）：为文件系统设置的标签，使用 e2label 等工具可以为文件系统添加标签。例如：LABEL=MYDATA。

1.2 <mount point>

指定文件系统要挂载到的目录，例如 / 表示根目录，/home 表示用户主目录，/media/usb 表示用于挂载 USB 存储设备的目录等。

1.3 <filesystem type>

指定文件系统的类型，常见的文件系统类型有：

• ext4：Linux 系统中最常用的文件系统类型，支持日志功能，提供较好的数据安全性和性能。
• xfs：高性能的日志文件系统，适用于大容量存储和高并发读写场景。
• btrfs：支持多种高级特性，如快照、RAID、写时复制等。
• vfat：Windows 系统使用的文件系统类型，常用于可移动存储设备，如 USB 闪存驱动器、SD 卡等。
• proc：虚拟文件系统，用于提供内核和进程信息，通常挂载到 /proc 目录。
• sysfs：虚拟文件系统，用于提供系统设备和驱动信息，通常挂载到 /sys 目录。
• tmpfs：基于内存的临时文件系统，数据存储在内存中，系统重启后数据丢失，常用于存储临时文件，如 /run、/tmp 等目录。

1.4 <mount options>

指定挂载文件系统时使用的选项，多个选项之间用逗号分隔。常见的挂载选项有：

• defaults：使用默认的挂载选项，通常包括 rw（读写模式）、suid（允许设置用户 ID 位）、dev（解析文件系统中的设备文件）、exec（允许执行文件系统中的二进制文件）、auto（启动时自动挂载）、nouser（只有超级用户可以挂载）和 async（异步 I/O）。
• ro：以只读模式挂载文件系统。
• rw：以读写模式挂载文件系统。
• noauto：禁止系统在启动时自动挂载该文件系统，需要手动挂载。
• user：允许普通用户挂载和卸载该文件系统。
• sync：使用同步 I/O 模式，数据在写入文件系统时会立即刷新到磁盘，保证数据的一致性，但会降低性能。
• nosuid：禁止设置用户 ID 位，增强系统的安全性。
• nodev：不解析文件系统中的设备文件，增强系统的安全性。
• noexec：禁止执行文件系统中的二进制文件，增强系统的安全性。

1.5 <dump>

该字段用于指定是否使用 dump 命令备份文件系统，通常设置为 0 表示不备份，1 表示需要备份。在现代 Linux 系统中，该字段的使用已经很少见，通常设置为 0 表示不备份。

1.6 <fsck order>

数字 0、1 或 2。

 该字段用于指定在系统启动时使用 fsck 命令检查文件系统的顺序，0 表示不检查，1 表示首先检查（通常用于根文件系统），2 表示在根文件系统检查之后检查。

2. fstab 文件示例

以下是一个典型的 fstab 文件示例：

# /etc/fstab: static file system information.
#
# <file system> <mount point>   <type>  <options>       <dump>  <pass>
/dev/root       /               ext4    defaults        0       1
proc            /proc           proc    defaults        0       0
sysfs           /sys            sysfs   defaults        0       0
devpts          /dev/pts        devpts  mode=0620,gid=5 0       0
tmpfs           /run            tmpfs   mode=0755,nodev,nosuid,strictatime 0  0
tmpfs           /var/volatile   tmpfs   defaults        0       0
UUID=12345678-1234-1234-1234-1234567890ab /data ext4 defaults 0 2

对上述示例的解释如下：

• /dev/root / ext4 defaults 0 1：将根设备（通常由内核启动参数指定）以 ext4 文件系统类型挂载到根目录 /，使用默认的挂载选项，不备份，在系统启动时首先检查。

• proc /proc proc defaults 0 0：将 proc 虚拟文件系统挂载到 /proc 目录，使用默认的挂载选项，不备份，不检查。

• sysfs /sys sysfs defaults 0 0：将 sysfs 虚拟文件系统挂载到 /sys 目录，使用默认的挂载选项，不备份，不检查。

• devpts /dev/pts devpts mode=0620,gid=5 0 0：将 devpts 虚拟文件系统挂载到 /dev/pts 目录，设置文件权限为 0620，所属组 ID 为 5，不备份，不检查。

• tmpfs /run tmpfs mode=0755,nodev,nosuid,strictatime 0 0：将 tmpfs 临时文件系统挂载到 /run 目录，设置文件权限为 0755，禁止解析设备文件和设置用户 ID 位，使用严格的访问时间记录，不备份，不检查。

• tmpfs /var/volatile tmpfs defaults 0 0：将 tmpfs 临时文件系统挂载到 /var/volatile 目录，使用默认的挂载选项，不备份，不检查。

• UUID=12345678-1234-1234-1234-1234567890ab /data ext4 defaults 0 2：将 UUID 为 12345678-1234-1234-1234-1234567890ab 的 ext4 文件系统挂载到 /data 目录，使用默认的挂载选项，不备份，在根文件系统检查之后检查。

3. 在 Yocto 中定制 fstab 文件

在 Yocto 项目中，可以通过以下几种方式定制 fstab 文件：

3.1 修改基础配方

可以修改 base-files 配方（该配方负责创建 /etc 目录下的基本文件）来定制 fstab 文件。在自定义的 .bbappend 文件中添加或修改 fstab 文件的内容，例如：

# 在 base-files_%.bbappend 文件中
FILESEXTRAPATHS_prepend := "${THISDIR}/files:"
SRC_URI_append = " file://fstab"

do_install_append() {
    install -m 0644 ${WORKDIR}/fstab ${D}${sysconfdir}/fstab
}

然后在 files 目录下创建自定义的 fstab 文件，将所需的挂载信息添加到该文件中。

3.2 使用 rootfs_postcommands

可以在 local.conf 文件中使用 rootfs_postcommands 变量来在根文件系统创建完成后修改 fstab 文件，例如：

IMAGE_ROOTFS_POSTCommands_append = "echo 'UUID=12345678-1234-1234-1234-1234567890ab /data ext4 defaults 0 2' >> ${IMAGE_ROOTFS}/etc/fstab"

上述命令会在根文件系统的 fstab 文件末尾添加一行挂载信息。

4. 注意事项

• 文件系统兼容性：在选择文件系统类型时，要确保目标设备和系统支持该文件系统类型。
• 挂载选项的选择：根据文件系统的使用场景和安全需求，合理选择挂载选项。例如，对于存储敏感数据的文件系统，可以使用 nosuid、nodev 和 noexec 选项增强安全性。
• 备份和检查：虽然现代文件系统具有较好的稳定性，但对于重要的数据，仍然建议定期进行备份，并在系统启动时检查文件系统的一致性。

通过合理配置 fstab 文件，可以确保系统在启动时正确挂载所需的文件系统，提高系统的稳定性和可靠性。