Linux文件系统介绍

一、定义

        Linux支持多种文件系统类型，包括ext2、ext3、vfat、 jffs、 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统一的应用编程接口。

 

二、文件系统类型

        根据存储设备的硬件特性、系统需求，不同的文件系统类型有不同的用场合。在嵌入式 Linux应用中，主要的存储设备为 RAM和FLASH，常用的基于存储设备的文件系统类型包括 :jffs2, yaffs, cramfs, ramdisk, ramfs等。

1、基于FLASH的文件系统

        Flash(闪存)作为嵌入式系统的主要存储媒介，主要有NOR和NAND两种技术。Flash存储器的擦写次数是有的， NAND闪存还有特殊的硬件接口和读写时序。因此，必须针对Flash的硬件特性设计符合应用要求的文件系统。

 

2、JFFS

       JFFS文件系统最早是由瑞典 Axis Communications基于Linux2.0内核为嵌入式系统开发的文件系统 JFFS2是RedHat公司基于JFFS开发的闪存文件系统，最初是针对 RedHat公司的嵌入式产品 eCos开发的嵌入式文件系统，所以JFFS2也可以用在Linux, uCLinux中。

 

3、JFFS2

        Jffs2:日志闪存文件系统版本2 (Journalling Flash FileSystem v2) 主要用于NOR型flash，基于MTD驱层，特点是：可读写、支持数据压缩的日志型文件系统， 提供了崩溃/掉电安全护等。缺点主要是当文件系统已满接近满时，因为垃圾收集的关系而使jffs2的运行速度大大放慢。

       jffsx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为维护日志节点占用的内存空间迅速增大。另外， jffsx文件系统在挂载时需要扫描整个FLASH，以找出有的日志节点， 建立文件结构，对于大容量的NAND闪存会耗费大量时间。

 

4、Yaffs

       yaffs/yaffs2 (Yet Another Flash File System)是专为NAND型flash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与yaffs2的主要区别于，前仅支持小页 (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/写速度等方均有大幅提升。

 

5、Cramfs

        Camfs是Linux的创始 Linus参与开发的一种只读的压缩文件系统，它也基于 MTD驱动程序。Cramfs文件系统以压缩方式存储，在运行时解压缩，所有的应用程序要求被拷到RAM里去运行。另外，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。

 

6、基于RAM的文件系统

         Ramdisk是将一部分固定大小的内存当作分区来使用。它并非一个实际的文件系统，而是一种将实际的文件系统(如ext2)装入内存的机制，一些常被访问而又无需更改的文件通过Ramdisk放在内存中，可以明显地提高系统的性能。

 

7、NFS

        NFS (Network File System)是由Sun开发的一种在不同机器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。