第3章嵌入式Linux操作系统(张思民)要点解析.ppt

第3章 嵌入式Linux操作系统 本章要点 1、Linux基本概念 2、Linux的目录结构 3、Linux的常用命令 4、Linux的文本编辑器 5、Linux系统的启动过程 3.1 Linux基本概念 Linux一般有四个主要部分： 内核、Shell、文件系统和实用工具。 1、Linux内核 Linux内核是整个Linux系统的灵魂，inux系统的能力完全受内核能力的制约。Linux内核负责整个系统的内存管理，进程调度和文件管理。 Linux内核的功能: （1）进程管理 （2）内存管理 （3）文件管理 （4）设备控制 （5）网络功能 2、Linux Shell Shell是Linux系统下的命令解释器，也是使用Linux系统的主要环境，它提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行，类似于Microsoft Windows的Command命令。 3、Linux文件系统 Linux的文件系统只有一个文件树，整个文件系统是以一个树根“/”为起点的，所有的文件和外部设备都以文件的形式挂结在这个文件树上，包括硬盘、软盘、光驱、调制解调器等，这和以“驱动器盘符”为基础的Microsoft Windows系统有很大区别。 图3.1 Linux文件系统的目录结构 3.2　嵌入式Linux文件系统 嵌入式Linux支持多种文件系统，包括ext2、ext3、vfat、ntfs、YAFFS、JFFS、Ramfs和NFS等，为了对各类文件系统进行统一管理，嵌入式Linux引入了虚拟文件系统VFS(Virtual File System)，为各类文件系统提供一个统一的操作界面和应用编程接口。 图3.2　嵌入式Linux下的文件系统结构 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。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。 3.2.1 基于FLASH的文件系统 1、 jffs2 Jffs2的全称是“日志闪存文件系统第2版本(Journalling Flash FileSystem v2)”，　　主要用于NOR型闪存，基于MTD驱动层，特点是：可读写的、支持数据压缩的、基于哈希表的日志型文件系统，并提供了崩溃/掉电安全保护，提供“写平衡”支持等。 jffs2不适合用于NAND闪存。 2、yaffs yaffs/yaffs2是专为嵌入式系统使用NAND型闪存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。 yaffs/yaffs2自带NAND芯片的驱动，并且为嵌入式系统提供了直接访问文件系统的API，用户可以不使用Linux中的MTD与VFS，直接对文件系统操作。 3、Cramfs（Compressed ROM File System ） Cramfs是一种只读的压缩文件系统。它也基于MTD驱动程序。 在cramfs文件系统中，每一页(4KB)被单独压缩，可以随机页访问，其压缩比高达2:1,为嵌入式系统节省大量的Flash存储空间，从而降低系统成本。 Cramfs文件系统以压缩方式存储，在运行时解压缩。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。 3.2.2 　基于RAM的文件系统 1、Ramdisk 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装入内存的机制，并且可以作为根文件系统。将一些经常被访问而又不会更改的文件(如只读的根文件系统)通过Ramdisk放在内存中，可以明显地提高系统的性能。 2、Ramfs/tmpfs Ramfs/tmpfs文件系统把所有的文件都放在RAM中，所以读/写操作发生在RAM中，可以用ramfs/tmpfs来存储一些临时性或经常要修改的数据，例如/tmp和/var目录，这样既避免了对Flash存储器的读写损耗，也提高了数据读写速度。 Tmpfs的一个缺点是当系统重新引导时会丢失所有数据。 3.2.3　网络文件系统NFS NFS(Network File System)是一项在不同机器、不同操作系统之间通过网络共享文件的技术。通过NFS可以让计算机通过网络将NFS服务器共享出来的文件安装到自己的系统中。在嵌入式Linux应用系统的开发调试阶段，利用该技术在主机上建立基于NFS的文件系统，挂载到嵌入式设备，可以很方便地修改和调试应用系统的内容。 （详见第5章的“5.3 建立数据共享服务”） 3.3　Linux常用操作命令 3.3