嵌入式linux下常見的文件系統(tǒng)
• RomFS：只讀文件系統(tǒng)，可以放在ROM空間，也可以在系統(tǒng)的RAM中，嵌入式linux中常用來作
根文件系統(tǒng)
• RamFS：利用VFS自身結(jié)構(gòu)而形成的內(nèi)存文件系統(tǒng)，使用系統(tǒng)的RAM空間
• JFFS/JFFS2：為Flash設(shè)計的日志文件系統(tǒng)
• Yaffs：專門為Nand Flash設(shè)計
• proc：為內(nèi)核和內(nèi)核模塊將信息發(fā)送給進程提供一種機制，可以查看系統(tǒng)模塊裝載的信息
• devFS：設(shè)備文件系統(tǒng)
Linux上的Ext2fs
• 支持4 TB 存儲、文件名稱最長1012 字符
• 可選擇邏輯塊
• 快速符號鏈接
• Ext2不適合flash設(shè)備
• 是為象IDE 設(shè)備那樣的塊設(shè)備設(shè)計的，邏輯塊大小必須是512 byte、1 KB、2KB等
• 沒有提供對基于扇區(qū)的擦除／寫操作的良好管理
• 如果在一個扇區(qū)中擦除單個字節(jié)，必須將整個扇區(qū)復(fù)制到RAM，然后擦除，再重寫入
• 在出現(xiàn)電源故障時，Ext2fs 是不能防止崩潰的
• 文件系統(tǒng)不支持損耗平衡，縮短了flash的壽命
jffs/jffs2文件系統(tǒng)的優(yōu)缺點
• 日志文件系統(tǒng)
• 提供了更好的崩潰、掉電安全保護
• jffs2支持對flash的均勻磨損
• 在扇區(qū)級別上執(zhí)行閃存擦除／寫／讀操作要比Ext2文件系統(tǒng)好
• 文件系統(tǒng)接近滿時，JFFS2 會大大放慢運行速度——垃圾收集
Nand上yaffs文件系統(tǒng)的優(yōu)勢
• 專門為Nand flash設(shè)計的日志文件系統(tǒng)
• jffs／jffs2不適合大容量的Nand flash
• jffs的日志通過jffs_node建立在RAM中，占用RAM空間：對于128MB的Nand大概需要4MB的空間來維護節(jié)點
• 啟動的時候需要掃描日志節(jié)點，不適合大容量的Nand flash
• FAT系統(tǒng)沒有日志
使用yaffs文件系統(tǒng)
• 通過cat /proc/yaffs命令可以看到yaffs系統(tǒng)的相關(guān)信息
• mount -t yaffs /dev/mtdblock/0 /mnt/yaffs
關(guān)于Linux文件系統(tǒng)
JFFS 全稱為：The Journalling Flash File System（日志閃存文件系統(tǒng)）最初由瑞典的 Axis Communications 開發(fā)，Red Hat 的 David Woodhouse 對它進行了改進。作為用于微型嵌入式設(shè)備的原始閃存芯片的實際文件系統(tǒng)而出現(xiàn)。JFFS文件系統(tǒng)是日志結(jié)構(gòu)化的，這意味著它基本上是一長列節(jié)點。每個節(jié)點包含有關(guān)文件的部分信息 — 可能是文件的名稱、也許是一些數(shù)據(jù)。相對于 Ext2 fs，JFFS 因為有以下這些優(yōu)點而在無盤嵌入式設(shè)備中越來越受歡迎：
1 JFFS 在扇區(qū)級別上執(zhí)行閃存擦除／寫／讀操作要比 Ext2 文件系統(tǒng)好。
2 JFFS 提供了比 Ext2 更好的崩潰／掉電安全保護。當(dāng)需要更改少量數(shù)據(jù)時，Ext2 文件系統(tǒng)將整個扇區(qū)復(fù)制到內(nèi)存（DRAM）中，在內(nèi)存中合并新數(shù)據(jù)，并寫回整個扇區(qū)。這意味著為了更改單個字，必須對整個扇區(qū)（64 KB）執(zhí)行讀／擦除／寫例程 — 這樣做的效率非常低。要是運氣差，當(dāng)正在 DRAM 中合并數(shù)據(jù)時，發(fā)生了電源故障或其它事故，那么將丟失整個數(shù)據(jù)集合，因為在將數(shù)據(jù)讀入 DRAM 后就擦除了閃存扇區(qū)。JFFS 附加文件而不是重寫整個扇區(qū)，并且具有崩潰／掉電安全保護這一功能。
3 這可能是最重要的一點：JFFS 是專門為象閃存芯片那樣的嵌入式設(shè)備創(chuàng)建的，所以它的整個設(shè)計提供了更好的閃存管理。
要構(gòu)建JFFS文件系統(tǒng)，首先要有硬件設(shè)備FLASH及支持JFFS文件系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。
摘要：本文主要分析了uclinux 2.4內(nèi)核的jffs文件系統(tǒng)機制。希望能對基于uclinux開發(fā)產(chǎn)品的廣大工程師有所幫助。
關(guān)鍵詞：uclinux vfs jffs
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一、flash讀寫的特殊性
對于嵌入式系統(tǒng)，flash是很常見的一種設(shè)備，而大部分的嵌入式系統(tǒng)都是把文件系統(tǒng)建立在flash之上，由于對flash操作的特殊性，使得在flash上的文件系統(tǒng)和普通磁盤上的文件系統(tǒng)有很大的差別，對flash操作的特殊性包括：
（1） 不能對單個字節(jié)進行擦除，最小的擦寫單位是一個block，有時候也稱為一個扇區(qū)。典型的一個block的大小是64k。不同的flash會有不同，具體參考flash芯片的規(guī)范。
（2） 寫操作只能對一個原來是空（也就是該地址的內(nèi)容是全f）的位置操作，如果該位置非空，寫操作不起作用，也就是說如果要改寫一個原來已經(jīng)有內(nèi)容的空間，只能是讀出該sector到ram，在ram中改寫，然后寫整個sector。
由于這些特殊寫，所以在flash這樣的設(shè)備上建立文件也有自己獨特的特點，下面我們就以jffs為例進行分析。
二、jffs體系結(jié)構(gòu)介紹
1、存儲結(jié)構(gòu)
在jffs中，所有的文件和目錄是一樣對待的，都是用一個jffs_raw_inode來表示
整個flash上就是由一個一個的raw inode排列組成，一個目錄只有一個raw inode，對于文件則是由一個或多個raw inode組成。
2、文件組成
在文件系統(tǒng)mount到flash設(shè)備上的時候，會掃描flash，從而根據(jù)flash上的所有屬于一個文件的raw inode建立一個jffs_file結(jié)構(gòu)以及node list。
下面的圖顯示了一個文件的組成
一個文件是由若干個jffs_node組成，每一個jffs_node是根據(jù)flash上得jffs_raw_inode而建立的，jffs_file主要維護兩個鏈表
版本鏈表：主要是描述該node創(chuàng)建的早晚，就是說version_head指向的是一個最老的node，也就意味著垃圾回收的時候最該回收的就是這個最老的node。
區(qū)域鏈表：這個鏈表主要是為讀寫文件創(chuàng)建的，version_head指向的node代表的文件數(shù)據(jù)區(qū)域是0~~~n-1 之后依次的節(jié)點分別是 n~~~m-1 m~~~~o-1 …….其中n<M<="" p="" />
3、操作
對文件的讀操作應(yīng)該是比較簡單，但是寫操作，包括更改文件名等操作都是引起一個新的jffs_node的誕生，同時要寫一個相映的raw inode到flash上，這樣的操作有可能導(dǎo)致前面的某個jffs_node上面的數(shù)據(jù)完全失效，從而導(dǎo)致對應(yīng)flash上的raw inode的空間成為dirty。
下面舉一個例子可能會更清楚一些。
一個文件的range list是由上面的三個jffs_node組成，當(dāng)我們做如下寫操作的時候
lseek( fd, 10, SEEK_SET );
write( fd, buf,40 );
第一個和最后一個node被截短了，第二個node完全被新數(shù)據(jù)替換，該node會從鏈表上摘下來，flash上空間變成dirty。如果做如下寫操作的時候
lseek( fd, 23, SEEK_SET );
write( fd, buf,5 );
此時，第二個node被分裂成兩個node，同時產(chǎn)生一個新的node，range鏈表的元素變成五個。
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