Chapter 9: File system

linux 檔案系統概念

分割區(partition)

  • 把檔案系統的實體裝置做邏輯分割
  • 資料存放在切割成數個分割區的實體裝置上
  • 一個裝置可以有一個道術個不等的邏輯分割區
  • 一個分割區是一個實體裝置(flash,disk)中，一塊邏輯切割區域，區域內的資料照著分割區的類型，按照一定的組織方法擺放。

在linux上我們可以利用fdisk來查看分割區資訊

ext2

fdisk

mount

sudo mount /dev/mmcblk0 /mnt/sdcard

e2fsck

檢查ext2/ext3/ext4檔案系統的完整性

sudo e2fsck /dev/sda

-y: fix block

ext3

和ext2差別於多了日誌(journaling)，和資料庫系統的交易(transaction)作用相同。

ext2和ext3轉換

tnue2fs -j /dev/sdb1

完成後會發現目錄下多了一支.journal檔案，下一次重新啟動系統時，會自動執行e2fsck，到時.journal就會被系統隱藏，的資料會被放進一個因特殊用途而保留下來的inode.

我們也可以指定將日誌檔案放於其他檔案系統

tnue2fs -J device=/dev/sda1 -j /dev/sdb1

ext4

移除了檔案系統16TB的限制，最大可到1 exbibyte，單一檔案最大可到1024 GB

ReiserFs

和ext3一樣有日誌系統，有提供API給程式設計師。

JFFS2

主要用於Flash的檔案系統

建構JFFS2 image

sudo apt install mtd-tools
mkfs.jffs2 -d ./jffs2-image-dir -o jffs2.bin
  • -d:指定檔案系統樣板目錄
  • -o:輸出檔名

cramfs

目的是將檔案系統塞進ROM，所以cramfs是唯讀檔案系統

NFS

掛載遠端nfs

mount -t nfs [HOSTNAME]:/home/xxx/xxx /workspace

將HSTNAME機器上的/home/xxx/xxx掛載到本地端的/workspace

kernel也要有組態支援

file system->network file system->root file system on nfs

加入核心命令列選項

console=ttyS0, 115200
ip=192.168.11.139:192.168.11.1:192.168.11.1:255.255.255.0:HOSTNAME:eht0:off
nfsroot=192.168.11.1:/HOSTNAME-target
root=/dev/nfs

ip=的參數定義放在Document/filesystem/nfsroot.txt

ip=<client-ip>:<server-ip>:<gw-ip>:<netmask>:<hostname>:<device>:<autoconf>

虛擬檔案系統(pseudo file systems)

/proc file system

  • 讓linux和process交換訊息的介面
  • 利用mount(不帶任何參數)可以列出所有已經掛載的檔案系統
  • 所有在核心中執行的使用者行程,都有一個/proc中的項目代號(PID)
  • /proc本身也是被掛載的檔案系統，類型是proc,因此係統中最上層目錄必須要有一個掛載點/proc讓proc掛載
  • 掛載proc:
    • mount -t proc /proc /proc
    • mount -t proc none /proc
    • 需要在核心模組中啟用
      • Pseudo File Systems->File Systems

我們可以從proc中得到一些有趣的資訊，像是maps可以得到虛擬記憶體區段和區段的屬性,stack可以得知堆疊的區段,status可以知道process的狀態。

sysfs

和proc一樣sysfs並不是實體裝置,sysfs將特定實體裝置,建立模型並表示出來，並提供機制將裝置與裝置驅動程式聯繫。

sysfs存放的大部分資訊是提供給機器而分人類閱讀的格式，但是我們可以透過systool來幫助我們瀏覽目錄結構。

建構簡單的檔案系統

這裡我們會使用loopback裝置，將普通檔案當作一個區快來使用。

  1. 從一個簡單的檔案開始
    dd if=/dev/zero of=./l_image bs=1k count=512
  2. 格式化檔案系統
    mkfs.ext4 ./l_image
  3. 裝置掛載
    mount -o loop ./l_image /mnt/sdcard
    完後你就可以對這個裝置上下其手了

    參考資料

    更多檔案系統的比較資料的資料可以參考這裡