根文件系统

根文件系统是内核启动时所mount的第一个文件系统,内核代码的映像文件保存在根文件系统中,系统引导启动程序会在根文件系统挂载之后从中把一些初始化脚本(如rcS,inittab)和服务加载到内存中去运行。我们要明白文件系统和内核是完全独立的两个部分。在嵌入式中移植的内核下载到开发板上,是没有办法真正的启动Linux操作系统的,会出现无法加载文件系统的错误。

/bin,/sbin,/usr/bin和/usr/sbin。这里简单介绍一下它们的区别:/bin目录一般存放对于用户和系统来说都是必须的二进制文 件,而/sbin目录要存放的是只针对系统管理的二进制文件,该目录的文件将不会被普通用户使用。相反,那些不是必要的用户二进制文件存放在/usr /bin下面,那些不是非常必要的系统管理工具放在/usr/sbin下。此外,对于一些本地的库也非常类似,对于那些要求启动系统和运行的必须命令要存 放在/lib目录下,而对于其他不是必须的库存放在/usr/lib目录就可以。

文件系统对象的缓存(inode 和 dentry)。它们缓存最近使用过的文件系统对象。
每个文件系统实现(比如 ext2、JFS 等等)导出一组通用接口,供 VFS 使用。缓冲区缓存会缓存文件系统和相关块设备之间的请求。例如,对底层设备驱动程序的读写请求会通过缓冲区缓存来传递。这就允许在其中缓存请求,减少访问物理设备的次数,加快访问速度。以最近使用(LRU)列表的形式管理缓冲区缓存。注意,可以使用 sync 命令将缓冲区缓存中的请求发送到存储媒体(迫使所有未写的数据发送到设备驱动
程序,进而发送到存储设备)。
当我们在Windows下,提到文件系统时,你的第一反应是想到的是什么?是不是Windows下的一些 Fat32、NTFS等的文件系统的类型。而在Linux中,你可能会想到Ext2、Ext3,但你还必须要有一个根文件系统的概念。根文件系统首先是一 种文件系统,该文件系统不仅具有普通文件系统的存储数据文件的功能,但是相对于普通的文件系统,它的特殊之处在于,它是内核启动时所mount的第一个文件系统,内核代码的映像文件保存在根文件系统中,系统引导启动程序会在根文件系统挂载之后从中把一些初始化脚本(如rcS,inittab)和服务加载到内存中去运行。我们要明白文件系统和内核是完全独立的两个部分。在嵌入式中移植的内核下载到开发板上,是没有办法真正的启动Linux操作系统的,会出现无法加载文件系统的错误。
那么根文件系统在系统启动中到底是什么时候挂载的呢?先将/dev/ram0挂载,而后执行/linuxrc.等其 执行完后。切换根目录,再挂载具体的根文件系统.根文件系统执行完之后,也就是到了Start_kernel()函数的最后,执行init的进程,也就第 一个用户进程。对系统进行各种初始化的操作。如果要能明白这里的过程的话,可要好好的看看Linux内核源码了。下图展示了VFS,内核,文件系统的层次结构:
根文件系统之所以在前面加一个”根“,说明它是加载其它文件系统的”根“,既然是根的话,那么如果没有这个根,其它 的文件系统也就没有办法进行加载的。它包含系统引导和使其他文件系统得以mount所必要的文件。根文件系统包括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。成功之后可以自动
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。
在 Linux 中将一个文件系统与一个存储设备关联起来的过程称为挂装(mount)。使用 mount 命令将一个文件系统附着到当前文件系统层
次结构中(根)。在执行挂装时,要提供文件系统类型、文件系统和一个挂装点。根文件系统被挂载到根目录下“/”上 后,在根目录下就有根文件系统的各个目录,文件:/bin /sbin /mnt等,再将其他分区挂接到/mnt目录上,/mnt目录下就有这个分区的各个目录,文件。
Linux根文件系统中一般有如下图的几个目录:
1./bin目录
该目录下存放所有用户都可以使用的、基本的命令,这些命令在挂接其它文件系统之前就可以使用,所以/bin目录必须和根文件系统在同一个分区中。
/bin目录下常用的命令 有:cat,chgrp,chmod,cp,ls,sh,kill,mount,umount,mkdir,m knod,[,test等“[”命令其实就是test命令,我们在利用Busybox制作根文件系统时,在生成的bin目录下,可以看到一些可执行的文 件,也就是可用的一些命令。
2./sbin 目录
该目录下存放系统命令,即只有管理员能够使用的命令,系统命令还可以存放在/usr/sbin,/usr /local/sbin目录下,/sbin目录中存放的是基 本的系统命令,它们用于启动系统,修复系统等,与/bin目录相似,在挂接其他文件系统之前就可以使用/sbin,所以/sbin目录必须和根文件系统在 同一个分区中。
/sbin目录下常用的命令有:shutdown reboot fdisk fsck等,本地用户自己安装的系统命令放在/usr/local/sbin目录下。
3、/dev目录
该目录下存放的是设备文件,设备文件是Linux中特有的文件类型,在Linux系统下,以文件的方式访问各种设 备,即通过读写某个设备文件操作某个具体硬件。比如通过"dev/ttySAC0"文件可以操作串口0,通过"/dev/mtdblock1"可以访问 MTD设备的第2个分区。
4./etc目录
该目录下存放着各种配置文件,对于PC上的Linux系统,/etc目录下的文件和目录非常多,这些目录文件是可选的,它们依赖于系统中所拥有的应用程序,依赖于这些程序是否需要配置文件。在嵌入式系统中,这些内容可以大为精减。
5./lib目录
该目录下存放共享库和可加载(驱动程序),共享库用于启动系统。运行根文件系统中的可执行程序,比如:/bin /sbin 目录下的程序。
6、/home目录
用户目录,它是可选的,对于每个普通用户,在/home目录下都有一个以用户名命名的子目录,里面存放用户相关的配置文件。
7./root目录
根用户的目录,与此对应,普通用户的目录是/home下的某个子目录。
8./usr目录
/usr目录的内容可以存在另一个分区中,在系统启动后再挂接到根文件系统中的/usr目录下。里面存放的是共享、只读的程序和数据,这表明/usr目录下的内容可以在多个主机间共享,这些主要也符合FHS标准的。/usr中的文件应该是只读的,其他主机相关的,可变的文件应该保存在其他目录下,比如/var。/usr目录在嵌入式中可以精减。
9、 /var目录
与/usr目录相反,/var目录中存放可变的数据,比如spool目录(mail,news),log文件,临时文件。
10、/proc目录
这是一个空目录,常作为proc文件系统的挂接点,proc文件系统是个虚拟的文件系统,它没有实际的存储设备,里面的目录,文件都是由内核
临时生成的,用来表示系统的运行状态,也可以操作其中的文件控制系统。
11、 /mnt目录
用于临时挂载某个文件系统的挂接点,通常是空目录,也可以在里面创建一引起空的子目录,比如/mnt/cdram /mnt/hda1 。用来临时挂载光盘
。硬盘、
12. /tmp目录
用于存放临时文件,通常是空目录,一些需要生成临时文件的程序用到的/tmp目录下,所以/tmp目录必须存在并可以访问。
那我们利用Busybox制作根文件系统就是创建这上面的这些目录,和这些目录下面的各种文件。
对于嵌入式Linux系统的根文件系统来说,一般可能没有上面所列出的那么复杂,比如嵌入式系统通常都不是针对多用户的,所以/home这个目录在一般嵌入式Linux中可能就很少用到,而/boot这个目录则取决于你所使用的BootLoader是否能够重新获得内核映象从你的根文件系统在内核启动之前。一般说来,只有/bin,/dev,/etc,/lib,/proc,/var,/usr这些需要的,而其他都是可选的。
posted @ 2013-02-05 14:01  Mr.Shadow  阅读(241)  评论(0编辑  收藏  举报