文件系统介绍 --- ubifs

UBIFS(Unsorted Block Image File System)无序区块镜像文件系统是用于固态存储设备上，UBIFS在设计与性能上均较YAFFS2、JFFS2更适合MLC(Multi-Level Cell) NAND FLASH。例如：UBIFS支持凑数（write-back）, 其写入的数据会被缓存起来, 直到有必要写入时才写到flash, 这样大大降低分散小区块数量，并提高读写效率。UBIFS文件系统目录存储在flash上，UBIFS 挂载时不需要扫描整个存储器来重新创建文件目录。支持实时压缩，而且可选择性压缩部份文件。另外UBIFS使用日志（journal），可减少对flash index的更新频率。因为UBIFS是直接工作在Raw Flash设备上(如Nandflash)，所以他不能工作在SD卡、U盘这些常用的存储设备上，目前的安卓手机上绝大部分都是使用的UBIFS文件系统。关于UBIFS的更多信息请参考： http://www.linux-mtd.infradead.org/doc/ubifs.html

传统的flash文件系统如Jffs2、yaffs2等是工作在MTD设备层之上，而UBIFS则建立在UBI卷层之上，UBI卷层工作在MTD设备层之上。也可以说，UBIFS涉及三个子系统：
1. MTD 子系统，flash驱动直接操作设备，而MTD在flash驱动之上，向上呈现统一的操作接口。所以MTD子系统的使命是：屏蔽不同flash的操作差异，向上提供统一的操作接口；对应drivers/mtd；
2. UBI Subsystem，它工作在MTD设备之上，提供了UBI卷(类似于Linux服务器上的LVM概念)，对上层屏蔽了一些直接使用MTD设备需要处理的问题，如wear-leveling(磨损平衡算法)和volume management(坏块管理)功能等；对应drivers/mtd/ubi；
3. UBIFS文件系统，工作于UBI之上。它提供文件的open、read、write等操作；

UBI Volume 与 UBI Device

在UBI中有两个概念：UBI卷与UBI设备
UBI设备相当于磁盘设备(sda、mmcblk0)；
UBI卷相当于磁盘上对应分区(sda1,mmcblk0p1);
UBI设备是在MTD设备上创建出来的设备，而UBI卷则是从UBI设备上划分出来的分区；

UBI文件系统制作

mkfs.ubifs 制作 UBIFS 文件系统镜像（不带卷集信息）

mkfs.ubifs -e 0x1f000 -c 568 -m 2048 -d config/ -o config.ubifs -v

-e 0x1f000 ：表示逻辑擦除块（LEB）的 size，等于物理擦除块-2页
-c 568 ：最多逻辑可擦除块数目为 568(568*128KB=71MB)，这个可根据 ubi volume 数量来设置，实际上是设置此卷的最大容量。（理论上要给bad block坏块预留点空间，制作的时候尽量预留一点出来，-c 指定该分区最大逻辑擦除块数量，该值随着根文件系统分区的大小和该分区的坏块数调整。）
-m 2048 : flash 最小的读写单元，一般为 flash 的页大小。
-d config/ ：需要制作成 UBI 文件系统的源文件。
-o config.ubifs ：制作出来的镜像名称为 config.ubifs。
-v ：显示制作的详细过程。
制作成功的 UBI 镜像，是没有创建 volume 的，不能直接烧录使用，需要进行创建 volume 步骤

ubinize 制作 UBI 文件系统镜像（带有卷集信息）

ubinize -o config.img -m 2048 -p 128KiB -s 2048 ubinize.cfg -v

-o config.img ：制作出的镜像名称是 config.img。
-m 2048 ： flash 最小的读写单元，一般为 flash 的页大小。
-p 128KiB ：表示物理擦除块（PEB）的 size，一般为块大小。
-s 2048 ： UBI 头部信息的最小输入输出单元，一般与最小读写单元(-m 参数)大小一样。
ubinize.cfg ：制作带 volume UBI 格式的镜像所需要的配置文件。
-v ：显示制作过程中的详细参数。

ubinize.cfg 制作

$ touch ubinize.cfg
$ vim ubinize.cfg
[ubifs]
mode=ubi
image=config.ubifs
vol_id=0
#vol_size=64MiB
vol_type=dynamic
vol_name=config
vol_flags=autoresize
vol_alignment=1

mode=ubi ：这是个强制参数，目前只能是 ubi
image=config.ubifs ：指定 mkfs.ubifs 输出的 UBIFS 镜像文件，作为源文件。
vol_id=0 ：指定卷的 id 为 0。
vol_size=64MiB ：指定该卷的 size 为 64MiB，使用该参数的时候要注意当设置了 vol_flags=autoresize，这个参数将不起作用，设置成了自动分配 size。手动指定 size 的时候，要注意，参数的大小不能超过当前分区的最大 size。
vol_type=dynamic ： dynamic 指示当前卷为动态卷，是可读可写的。static指示卷为静态卷，是只读的。
vol_name=config ：指定当前卷的卷名为 config。
vol_flags=autoresize ：指定当前卷为自动分配 size，当有一个文件系统有两个卷的时候只能有一个为 autoresize。
vol_alignment=1 ：指定对齐方式，默认为 1。
备注：通过 ubinize 制作的 ubi 文件系统可以直接烧录使用