2.2平台(cramfs+yaffs2文件系统制作)  

2010-03-24 16:18:37|  分类： GEC2410移植全文 |  标签： |字号大中小 订阅

在软件工具中有yaffs2源码

解压后在YAFFS2目录下执行

./patch-ker.sh /usr/local/arm/linux-2.6.22.19

patch后在内核的fs目录下就会生成yaffs2目录，这样内核就已经得到YAFFS2的支持了。

接下来make menuconfig ,配置内核时在

Device Drivers->

Memory Technology Device (MTD)->

下选中MTD Partitioning Surpport,这样我们的分区信息才有效。在

File System->

Miscellaneous filesystems->下配置YAFFS2如下:

<>EFS file system support(read only) (EXPERIMENTAL)

<*>YAFFS2 file system support

— 512 byte / page devices

[*]Lets Yaffs do its own ECC

[*]Use the same ecc byte order as Steven Hill’s nand_ecc.c

— 2048 byte (or larger) / page devices

[*]Autoselect yaffs2 format

[*]Disable lazy loading

[*]Turn off wide tnodes

[*]Turn off debug chunk erase check

[*]Cache short names in RAM

<>Jounalling Flash File System (JFFS) support

保存配置，退出，执行make。Make结束后就得到了一个具备挂载yaffs2文件系统能力的内核镜像。

在YAFFS2源文件的utils目录下，执行make就可以生成 mkyaffs2image工具，执行

./mkyaffs2image （要制作yaffs2的目录） (目标镜像)

我的是

先随意建立一个yaffs2rootfs文件夹

./mkyaffs2image  /usr/local/arm/yaffs2rootfs yaffs2.img

将yaffs2.img烧写到flash的第四分区，最后进行挂载

Mount –t yaffs2 /dev/mtdblock4 /usr   (挂其他地方也行)

制作CRAMFS + YAFFS2文件系统

    随着32位CPU价格不断下跌，片上存储设备的容量相比越来越大，越来越多的嵌入式系统开始应用各种嵌入式操作系统。一般在嵌入式领域，只要应用到操作系统的必然会需要一个，甚至是多个文件系统。所谓文件系统，实际上就是在一个具体的存储设备上任何文件的组织和目录。这个设备可能是各种RAM、NAND FLASH、NOR FLASH等DOC设备，还有以NAND FLASH 为基础的各种存储卡等[1]。

    目前，针对不同的设备和应用有很多文件系统可供选择，例如EXT2、TEMPFS、RAMDISK、CRAMFS、JFFS1/2、YAFFS1/2、XFS等。除此之外，还有很多供应商提供的商用文件系统。
    选择文件系统，要根据具体应用的需求。一般，首先要考虑的就是可靠性，健壮性和增强的需求。如果是像工控这样的不需经常更新控制程序的应用来说，我们选择CARAMFS这样的只读文件系统已经足够了，而且它还可以带来的另外一个好处就是CRAMFS的压缩率高达50%，可以大大节省我们的存储空间。但是如果是像涉及到数据采集这类需要保存数据的应用来说，只读的文件系统就很难满足应用系统的需求，我们可以选择JFFS或者YAFFS这样的可读写的文件系统。不过在实际应用中，需要考虑的因素还应该更多。


2．文件系统的实现
2．1文件系统的选择
在本文涉及的应用中，根文件系统并不需要频繁的更改，但是却涉及到一些数据的存取。考虑到的存储设备是NAND FLASH，所以在根文件系统格式的选择上可以用压缩率比较高的CRAMFS，而在根文件系统下挂载一个可读写的YAFFS2文件系统。
YAFFS2（Yet Another nandFlash FileSytem2）是专门针对NAND设备的一种文件系统。YAFFS2类似于JFFS/JFFS2文件系统，与YAFFS2不同的是JFFSS1/2文件系统最初是针对NOR FLASH的应用场合设计的。而YAFFS2针对NAND FLASH的特点采用增强的碎片回收和均衡磨损技术，大大提高了读写速度，延长了存储设备的使用寿命[2],可以更好的支持大容量的NAND FLASH芯片。而且在断电可靠性上，YAFFS2的优势更加明显[3]。



2．2建立根文件系统
Linux内核启动以后，根据参数linux_cmd_line的指示跳转到根文件系统的地址，完成文件系统的初始化和挂载任务。根文件系统的建立可以借助各种开发套件来完成，也可以完全由自己搭建一个。这里介绍如何通过开发套件的帮助来完成基本的根文件系统。Busybox是由Bruce Perens发起的一项计划，该计划最初的目的是协助Debian发行套件建立安装磁盘。由于Busybox小巧但功能不失强大，所以在嵌入式系统中有很广的应用。下载Busybox稳定版（www.busybox.net），解压后直接make menuconfig 进入Busybox配置菜单，这个界面根内核差不多。在Applets下面选择你需要命令，然后退出保存, 执行make , make install。在Busybox的目录下就会生成_install目录，这个目录就包含了将要配置的命令的工具包。把这个目录拷贝到工作目录，更名为rootfs, 这个目录就是要建立的根文件系统的雏形——但是它还不能工作，需要进一步的完善。
在rootfs/下，首先在/rootfs/dev下建立必须的设备文件。关于设备的建立，可以参考Filesystem Hierarchy Standard来确定需要的哪些设备文件(http://www.pathname.com/fhs/)。下一步就是完成/rootfs/etc这个目录下的3个比较重要的文件inittab,fstab,init.d/rcS(或者是rc.d/rc.sysinit,这个由inittab决定)。下面给出可供参考的样例：
Inittab文件
#System initialization .
::sysinit:/etc/init.d/rcS
::askfirst:/bin/sh
::restart:/sbin/init
::shutdown:/bin/umount –a –r
::shutdown:/sbin/swapoff –a


Fstab文件
none
/proc
proc
defaults
0
0
tmpfs
/temp
tmfs
defaults
0
0
fstab指定了设备的挂载点。要了解关于fstab文件的格式以及详细信息，可以参考
http://www.tuxfiles.org/linuxhelp/fstab.html

Init.d/rcS文件
#！/bin/sh
Mount –o remount, rw /
/bin/mount –a
>/etc/mtab
Echo
“messages”
Hostname
“hostname”
在这个脚本中，还可以定义内核的其他一些动作，这在后面挂载YAFFS2文件系统中显得非常有用。
最后，加入需要的链接库文件就可以了。通常这部分会比较麻烦，因为你并不知道你的应用具体需要哪些库文件，可以通过两种途径解决这个问题：一是利用工具readelf来找出应用程序依存哪些链接库；二是参考linux相关计划网站上的提供的文件系统，来确定需要的链接库文件[4]。


2．3制作YAFFS2文件系统
根文件系统做好后，可以通过NFS（http://nfs.sourceforge.net/nfs-howto/）来测试文件系统是否可行，但是最后我们还是要把这个文件系统烧进目标板。
可以有两种方式来应用YAFFS2文件系统，一是CRAMFS+YAFFS2的组合，一种是纯YAFFS2文件系统格式。由于在笔者的应用中，内核和根文件系统并不需要频繁更新，所以从节省存储空间和保护根文件系统的角度来考虑，我们选用CRAMFS这样的高压缩率、只读文件系统，而应用程序，用户空间使用YAFFS2文件系统格式。
对于CRAMFS，可以直接用mkcramfs
/rootfs
~/root.img来制作cramfs镜像，/rootfs是前面建立的根文件系统目录，~/root.img指定做好镜像的保存目录。由于YAFFS2文件系统当初设计就是针对nand设备的，在笔者的应用中，文件系统是在NANDFLASH中启动，因此要使用YAFFS2文件系统,就必须先在内核添加NAND设备驱动[5]，并修改archarmmach-s3c2410devs.c文件,增加nand flash分区。一般情况下bootloader, kernel, root 三个分区是必须的，也有的加了param分区来保存内核参数，user分区来作为用户空间的，但是也可以不要。
在www.aleph.co.uk下载YAFFS2（GPL）源码，解压后在YAFFS2目录下执行
patch-ker.sh
~/Linux2.6.14.2
~/Linux2.6.14.2是内核的路径，笔者的内核是2.6.14.2。patch后在内核的fs目录下就会生成yaffs2目录，这样内核就已经得到YAFFS2的支持了。
接下来make menuconfig ,配置内核时在
Device Drivers->
Memory Technology Device (MTD)->
下选中MTD Partitioning Surpport,这样我们的分区信息才有效。在
File System->
Miscellaneous filesystems->下配置YAFFS2如下:


<>EFS file system support(read only) (EXPERIMENTAL)
<*>YAFFS2 file system support
— 512 byte / page devices
Lets Yaffs do its own ECC
Use the same ecc byte order as Steven Hill’s nand_ecc.c
— 2048 byte (or larger) / page devices
Autoselect yaffs2 format
Disable lazy loading
Turn off wide tnodes
Turn off debug chunk erase check
Cache short names in RAM
<>Jounalling Flash File System (JFFS) support

#! /bin/sh

//busybox提供的SHELL

PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
//设置系统路径

runlevel=S

//运行级别

prevlevel=N

umask 022

//缺省访问权限为022

export PATH runlevel prevlevel

/bin/mount -f -t cramfs -o remount,ro /dev/mtdblock/3 /

//cramfs作为根文件系统挂到第四个分区下,即root分区。

/sbin/insmod -f /lib/yaffs2.ko
//加载 yaffs2模块

/sbin/mount -t yaffs2 /dev/mtdblock/4 /usr
//yaffs2挂到第五个分区，作为/usr

/sbin/mount -t proc none /proc
//mount命令由busybox提供

/sbin/mount -t tmpfs none /root
//挂载tmpfs到指定目录,下同

/sbin/mount -t tmpfs none /tmp

/sbin/mount -t tmpfs none /var

/sbin/mkdir -p /var/lib
//创建目录

/sbin/mkdir -p /var/run

/sbin/mkdir -p /var/log

/etc/rc.d/init.d/leds start

//初试用户程序leds

/sbin/ifconfig lo 127.0.0.1
//指定lo设备的IP地址为127.0.0.1

#/sbin/ifconfig eth0 192.168.0.2

/sbin/hostname -F /etc/sysconfig/HOSTNAME
//指定主机名文件路径.

将文件系统烧进目标板对应分区，boot,即可运行。至此，目标板可以通过/usr进行读写文件，目标板完成对yaffs2的支持。

3．结束语

YAFFS2可靠的掉电保护和高效率的读写以及对nand存储设备的保护等优势使得它在越来越多的嵌入式系统中取得应用。在本文的应用中，YAFFS2在Linux下表现了良好的性能