嵌入式系统第八讲文件系统_嵌入式文件系统-优快云博客

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• 8.1 嵌入式文件系统简介

• 8.1.1 Linux文件系统简介

– 每个操作系统使用的文件系统并不相同，例如，Windows 98 以前的微软操作系统使用FAT（FAT16）文件系统，Windows 2000 以后的版本使用NTFS 文件系统，而Linux 的正统文件系统是Ext2

• FAT：File Allocation Table，文件配置表

– FAT16使用了16位的空间来表示每个扇区(Sector)配置文件的情形，故称之为FAT16

• NTFS：New Technology File System，新技术文件系统

• Ext2：second Extended file system，第二代扩展文件系统

– 通常情况下，文件系统会将文件的实际内容和属性分开存放：

• 文件的属性保存在 inode中（i节点）中，每个 inode都有自己的编号。每个文件各占用一个 inode。不仅如此，inode中还记录着文件数据所在 block 块的编号。

• 文件的实际内容保存在 block 中（数据块），每个 block 都有属于自己的编号。当文件太大时，可能会占用多个 block 块。

• 另外，还有一个 super block（超级块）用于记录整个文件系统的整体信息，包括 inode和 block 的总量、已经使用量和剩余量，以及文件系统的格式和相关信息等。

• 8.1.2 嵌入式文件系统简介

– 1、嵌入式操作系统的文件系统的设计目标

① 使用简单方便

② 安全可靠

③ 实时响应

④ 接口标注的开放性和可移植性

⑤ 可伸展性和可配置性

⑥ 开放的体系结构

⑦ 资源有效性

⑧ 功能完整性

⑨ 热插拔

⑩ 支持多种文件类型

– 2、一些流行的嵌入式文件系统

• QNX嵌入式操作系统：

QNX是一种商用的遵从POSIX规范的类Unix实时操作系统，目标市场主要是面向嵌入式系统

① POSIX文件系统：Portable Operating System Interface of UNIX，可移植操作系统接口

② SMB文件系统：Server Message Block，服务器报文块协议

③ FAT文件系统：File Allocation Table，文件分配表

④ CD-ROM文件系统

• VxWorks嵌入式操作系统：

VxWorks 操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS）

① FFS：Fast File System，快速文件系统

② SCSI：Small Computer System Interface，小型计算机系统接口

③ FAT：File Allocation Table，文件分配表

④ RT11FS：Real Time 11 File System，实时文件系统

⑤ TAPEFS：TAPE File System，磁带文件系统

• 8.2 嵌入式Linux文件系统框架

• 传统文件系统

– 采用设备API，经过设备驱动，直接去访问磁盘。

– 或者，采用文件API，经过文件管理器，以及设备驱动，去访问磁盘。

• Linux文件系统

– 采用POSIX文件API，经过设备驱动，直接去访问磁盘。

– 或者，采用POSIX文件API，经过VFS和磁盘独立转换器，以及设备驱动，去访问磁盘。

• 8.3 JFFS2嵌入式文件系统

• JFFS：Journalling Flash File System，闪存设备日志型文件系统，最初是由瑞典的 Axis Communication AB 公司开发，其目的是作为嵌入式系统免受宕机和断电危害的文件系统。

• JFFS2：Journalling Flash File System Version2，闪存日志型文件系统第2版，其功能就是管理在MTD设备上实现的日志型文件系统。除了提供具有断电可靠性的日志结构文件系统，JFFS2还会在它管理的MTD设备上实现“损耗平衡” 和“数据压缩”等特性。

MTD：Memory Technology Device，内存技术设备。是用于访问memory设备（ROM、 flash）的Linux的子系统。MTD的主要目的是为了使新的memory设备的驱动更加简单，为此它在硬件和上层之间提供了一个抽象的接口。MTD的所有源代码在/drivers/mtd 子目录下。CFI接口的MTD设备分为四层（从设备节点直到底层硬件驱动），这四层从上到下依次是：设备节点、MTD设备层、MTD原始设备层和硬件驱动层。

• 8.3.1 目录节点的定义

struct jffs2_raw_direct
 {
 _u16 magic;        //节点类型的补充
 _u16 nodetype;      //节点类型                
_u32 totlen;        //节点总长度
 _u32 hdr_crc;    //CRC校验码
 _u32 pino;        //上层目录节点的标号
 _u32 version;                  
_u32 ino;        //节点编号
 _u32 mctime;   //创建时间
 _u8 nsize;    //大小
 _u8 unused[2];                    
_u32 nod_crc;        //校验码
 _u32 name_crc;
 _u8 name[0];        //名称
}