第7章 文件系统(初稿).pptxVIP

第7章 文件系统提纲1、嵌入式文件系统介绍2、嵌入式Linux文件系统框架3、JFFS2嵌入式文件系统4、根文件系统1、嵌入式文件系统介绍文件系统是文件的数据结构或组织方法，是操作系统中最直观的部分，用户通过文件直接地和操作系统交互。操作系统需要为计算机提供数据计算和数据存储的功能，这些数据也是通过文件系统直观地存储在介质上，操作系统则按照自己的数据格式管理这些文件。嵌入式文件系统介绍嵌入式文件系统就是在嵌入式系统中应用的文件系统。嵌入式文件系统是嵌入式系统的一个重要组成部分，随着嵌入式系统硬件设备的广泛应用和价格的不断降低以及嵌入式系统应用范围的不断扩大，嵌入式文件系统的重要性显得更加突出。嵌入式文件系统介绍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）可伸缩性和可配置性（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）支持多种文件类型嵌入式文件系统介绍一些流行的嵌入式文件系统国外的流行嵌入式操作系统产品基本上都有成熟的文件系统，以下是除了Linux以外几个主流的嵌入式操作系统的文件系统组件的概况QNXVxWorks嵌入式文件系统介绍Linux文件系统简介Linux初期形成的文件系统有ext、ext2、xia、VFAT、Minix、msdos、umsdos、proc、smb、ncp、iso9660、sysv、HPFS、AFFS和UFS等15种现今Linux常用的文件系统包括Linux基本文件系统ext（extended file system）和DOS文件系统msdos、 Window文件系统VFAT和CD-ROM文件系统iso9660嵌入式文件系统介绍Linux初期的基本文件系统是Minix1992年开发了Linux专用的文件系统ext（Extended File System）1993年增加了ext2（Extended File System 2）存储文件系统的设备为block设备（block device）2、嵌入式Linux文件系统框架现代操作系统都提供多种访问存储设备的方法嵌入式Linux文件系统框架设备驱动提供用户空间设备API去直接控制硬件设备用户的进程就可以绕过操作系统而直接读写磁盘上的内容操作系统难以保证自身数据的完整性，其数据区中的内容很有可能会被用户空间的程序覆盖，使得系统的稳定性也大大地降低嵌入式Linux文件系统框架大部分操作系统都是由文件管理器来使用设备API，而对上层用户空间的应用程序提供文件API在特殊的环境下才允许用户通过设备API访问硬件设备嵌入式Linux文件系统框架在Unix操作系统中，磁盘上的文件大致是按照树的形式来组织系统中通过连接将“树”上的“叶子”连接到其他的“叶子”或者“分支处”嵌入式Linux文件系统框架Linux文件系统的组织框架有两条独立控制设备驱动的途径通过设备驱动的接口，另一条是通过文件管理器接口。在Unix系统或在Linux系统中，设备驱动的接口API都是从文件管理器API中继承下来的，所以这些设备API都有open()、close()、read()、write()、lseek()和ioctl()等与文件API类似的接口。嵌入式Linux文件系统框架嵌入式Linux中三种常用的块驱动程序（1）Blkmem驱动层（2）RamDisk驱动层（3）MTD驱动层3、JFFS2嵌入式文件系统JFFS2是RedHat公司基于JFFS开发的闪存文件系统JFFS2克服了JFFS中的以下缺点：（1）使用了基于哈希表的日志节点结构，大大加快了对节点的操作速度。（2）支持数据压缩。（3）提供了“写平衡”支持。（4）支持多种节点类型（数据I节点，目录I节点等）。（5）提高了对闪存的利用率，降低了内存的消耗。JFFS2嵌入式文件系统struct jffs2_unknown_node{ __u16 magic;/*作为nodetype的补充*/ __u16 nodetype;/*节点类型*/ __u32 totlen;/*节点总长度*/ __u32 hdr_crc;/*CRC校验码*/}JFFS2 是一个日志结构（log-structured）的文件系统，包含数据和元数据（meta-data)的节点在闪存上顺序的存储JFFS2中定义了多种节点，但是每种节点都包含下面的信息：JFFS2嵌入式文件系统JFFS2将文件系统的数据和元数据以节点的形式存储在闪存上。JFFS2数据结构内存表示JFFS2嵌入式文件系统magic的最左边两位用来表示节点类型，作为对nodetype的补充，表示的类型包括：（1）JFFS2_FEATURE_INCOMPAT（2）JFFS2_FEATURE_ROCOMPAT（3）JFF