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作一个嵌入式Linux rootfs,并且实现 web 服务

1. 文件系统简介
•理论上说一个嵌入式设备如果内核能够运行起来,且不需要运行用户进程的话,是不需要文件系统的,文件系统简单的说就是一种目录结构,由于 linux操作系统的设备在系统中是以文件的形式存在,将这些文件进行分类管理以及提供和内核交互的接口,就形成一定的目录结构也就是文件系统,文件系统是为用户反映系统的一种形式,为用户提供一个检测控制系统的接口。
•根文件系统,我认为根文件系统就是一种特殊的文件系统,那么根文件系统和普通的文件系统有什么区别呢?由于根文件系统是内核启动时挂在的第一个文件系统,那么根文件系统就要包括Linux启动时所必须的目录和关键性的文件,例如Linux启动时都需要有init目录下的相关文件,在 Linux挂载分区时Linux一定会找/etc/fstab这个挂载文件等,根文件系统中还包括了许多的应用程序bin目录等,任何包括这些Linux 系统启动所必须的文件都可以成为根文件系统。
•Linux支持多种文件系统,包括ext2、ext3、vfat、ntfs、iso9660、jffs、yaffs、romfs和nfs等,为了对各类文件系统进行统一管理,Linux引入了虚拟文件系统VFS(Virtual File System),为各类文件系统提供一个统一的操作界面和应用编程接口。
•Linux启动时,第一个必须挂载的是根文件系统;若系统不能从指定设备上挂载根文件系统,则系统会出错而退出启动。之后可以自动或手动挂载其他的文件系统。因此,一个系统中可以同时存在不同的文件系统。不同的文件系统类型有不同的特点,因而根据存储设备的硬件特性、系统需求等有不同的应用场合。在嵌入式Linux应用中,主要的存储设备为 RAM(DRAM, SDRAM)和ROM(常采用FLASH存储器),常用的基于存储设备的文件系统类型包括:jffs2, yaffs, cramfs, romfs,ramdisk, ramfs/tmpfs等。
2.    基于FLASH的文件系统 
•2.1 Cramfs:Compressed ROM File System
•它的速度快,效率高,其只读的特点有利于保护文件系统免受破坏,提高了系统的可靠性。由于以上特性,Cramfs在嵌入式系统中应用广泛。但是它的只读属性同时又是它的一大缺陷,使得用户无法对其内容对进扩充。Cramfs映像通常是放在Flash中。
 
•2.2 jffs2
•Jffs2: 日志闪存文件系统版本2 (Journalling Flash FileSystem v2)

•主要用于NOR型闪存,基于MTD驱动层,特点是:可读写的、支持数据压缩的、基于哈希表的日

志型文件系统,并提供了崩溃/掉电安全保护,提供“写平衡”支持等。

•缺点主要是当文件系统已满或接近满时,因为垃圾收集的关系而使jffs2的运行速度大大放慢。jffs不适合用于NAND闪存主要是因为NAND闪存的容量一般较大,这样导致jffs为维护日志节点所占用的内存空间迅速增大,另外,jffs 文件系统在挂载时需要扫描整个FLASH的内容,以找出所有的日志节点,建立文件结构,对于大容量的NAND闪存会耗费大量时间。
2.3.yaffs:Yet Another Flash File System 
•yaffs/yaffs2是专为嵌入式系统使用NAND型闪存而设计的一种日志型文件系统。与jffs2相比,它减少了一些功能(例如不支持数据压缩),所以速度更快,挂载时间很短,对内存的占用较小。另外,它还是跨平台的文件系统,除了Linux和eCos,还支持WinCE, pSOS和ThreadX等。yaffs/yaffs2自带NAND芯片的驱动,并且为嵌入式系统提供了直接访问文件系统的API,用户可以不使用Linux中的MTD与 VFS,直接对文件系统操作。当然,yaffs也可与MTD驱动程序配合使用。
•yaffs与yaffs2的主要区别在于,前者仅支持小页(512 Bytes) NAND闪存,后者则可支持大页(2KB) NAND闪存。同时,yaffs2在内存空间占用、垃圾回收速度、读/写速度等方面均有大幅提升。
 
•2.4. 网络文件系统NFS (Network File System)
•NFS是由Sun开发并发展起来的一项在不同机器、不同操作系统之间通过网络共享文件的技术。
•在嵌入式Linux系统的开发调试阶段,可以利用该技术在主机上建立基于NFS的根文件系统,挂载到嵌入式设备,可以很方便地修改根文件系统的内容。
 
•所采用的工具:mkfs.cramfs,mkfs.jffs2,mkfs.yaffs
•http://sourceforge.net/projects/cramfs/
•http://sourceforge.net/projects/jffs2os/
•http://sourceforge.net/projects/yaffs/
3.根文件系统的组成
•目录  内容
•Bin  :基本的可执行文件
•Opt  :添加的软件包
•Boot :启动时需要的一些文件
•Proc :内核及进程信息的虚拟文件系统
•Dev : 设备文件
 
Root:root用户目录

•Etc: 系统配置文件
•Sbin:系统管理的程序
•Home : 用户目录
•Tmp : 临时文件
•Lib : 库文件
•Usr : 应用程序
•Mnt : 挂载文件系统的挂载点
•Var : 存放系统日志或一些服务程序的临时文件
•根文件系统中的每一个顶级目录都有特定的用途和目的 
•但并不是所有的目录在嵌入式环境下都需要,
•我们只创建需要的一些目录:
•/bin /sbin /etc /proc /tmp /var /dev /mnt
•Linux的根文件系统至少应包括以下几项内容。
•1.基本的文件系统结构,包含一些必需的目录比如:/dev,/proc,/bin,/etc,/lib,/usr,/tmp等。
•2.基本程序运行所需的库函数,如Glibc/uClibc。
•3.基本的系统配置文件,比如rc.sysinit,inittab等脚本文件。
•4.必要的设备文件支持:/dev/hd*,/dev/tty*,/dev/fd0。
•5.基本的应用程序,如sh,ls,cp,mv等。
•1.把全局配置文件放入/etc目录下。
•2.将设备文件信息放入/dev目录下,设备名可以作为符号链接定位在/dev中或/dev子目录中的其他设备存在。
•3.操作系统核心定位在/或/boot,若操作系统核心不是作为文件系统的一个文件存在,不应用它。
•4.库存放的目录是/lib。
•5.存放系统编译后的可执行文件、命令的目录是/bin,/sbin,/usr。
4. 定制文件系统 ,基于 ELDK,busybox
•安装ELDK:
#mount –o loop arm-2008-11-24.iso /mnt

•#/mnt/install –d /opt/eldk
•#mkdir rootfs ;假定以下内容都是在 rootfs 目录下:
•4.1自定义文件系统
•目录bin
•-------->用busybox编译,下面说明
•目录sbin
•-------->用busybox编译,下面说明
•目录usr
•-------->建立bin sbin两个空目录 
•目录var
•-------->建立log空目录 
•目录etc
•------->可以把/opt /eldk/arm下或者s3c2410_recover
•的etc 拷贝过来修改,怎么修改下面说明,需要包括:
•inittab
•rc.local -> rc.d/rc.local
•rc.sysinit -> rc.d/rc.sysinit
目录dev
•------->这里不能直接从/opt/eldk/下 拷贝
•       应当如下制作否则系统启动是会说明找不到设备文件console之类
•      cd /  rootfs/dev
•      /mnt/ELDK_MAKEDEV  //ELDK_MAKEDEV从 ELDK ISO 文件里copy出来
•这样在目录dev 节点文件就出现了
•目录lib
•------->如果是采用静态编译,这里就空着;
•如果采用动态编译 ,
从s3c2410_recover\lib

•或 /usr/local/arm/3.4.1/arm-linux/lib
•或/opt/eldk/arm/lib copy 过来,再裁减lib 库
•目录 proc
•------->空着但必须有这目录
•4.2.etc/下文件内容修改
•4.2.1 etc/rc.d/rc.sysinit
•这里你还可以按自己的要求修改
•4.2.2 etc/rc.d/rc.local
•以后要启动的程序你可以加在这里
•=============================================================
•#!/bin/sh
•#
•# This script will be executed *after* all the other init scripts.
•# You can put your own initialization stuff in here if you don't
•# want to do the full Sys V style init stuff.
•#touch /var/lock/subsys/local
•=======================================
•4.2.3 etc/inittab
•init启动后会首先执行这个文件
•===========================================================•#
•# inittab       This file describes how the INIT process should set up
•#               the system in a certain run-level.
•# Default runlevel. The runlevels used by RHS are:
•#   0 - halt (Do NOT set initdefault to this)
•#   1 - Single user mode
•#   2 - Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not have networking)
•#   3 - Full multiuser mode
•#   4 - unused
•#   5 - X11
•#   6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
•#

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