插圖2: 文件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

構(gòu)建文件系統(tǒng)最基本的要求就是系統(tǒng)能夠在此基礎(chǔ)上啟動運行起來，所以，/sbin下的init程序必不可少。init程序是引導(dǎo)過程完成后內(nèi)核運行的第一個程序，它能啟動全部其他程序。只要init完成運行全部必要的程序，系統(tǒng)就開始建立并開始運行。當(dāng)程序開始啟動時，init讀取一個配置文件inittab，這個文件位于/etc下，它確定了init在啟動和關(guān)機時的工作特性。在我們開發(fā)的這個嵌入式系統(tǒng)中，所有的文件內(nèi)容只需保留與開發(fā)要求有關(guān)的必須部分。

這個系統(tǒng)運行單用戶模式啟動：啟動后立即運行rc.sysinit腳本，進(jìn)行系統(tǒng)初始化動作。rc.sysinit腳本也進(jìn)行了精簡，只保留了以讀寫的方式重新加載(mount)根文件系統(tǒng)的操作(內(nèi)核啟動時只以只讀的方式加載了根文件系統(tǒng))，具體rc.sysinit腳本中的內(nèi)容 如下：

# Remount the root filesystem read-write

# mount -n -o remount.rw / mount -o remount.rw -n/dev/mtdblock2/mount -a

為了開發(fā)過程用戶與系統(tǒng)能進(jìn)行交互，啟動了/bin/bash這個命令解釋器。用戶在鍵盤上輸入某些命令，bash將讀取輸入加以解析然后執(zhí)行該程序。/tools中的telnetd和/sbin中的pppd分別是遠(yuǎn)程登陸和串口通訊的后臺程序，加入它們也是為了方便開發(fā)。

另外，為了盡量精簡內(nèi)核，程序都以動態(tài)鏈接庫文件的方式編譯，即當(dāng)程序運行到所需庫文件時才動態(tài)加載。所以保證庫文件的完整性就顯得相當(dāng)重要。為確保運行各種程序都能在/lib目錄中找到合適的庫文件，就干脆對/lib中的庫文件不作任何刪減，而完整的/lib目錄(含子目錄及全部庫文件)也不過2MB 大小。

● 配置文件系統(tǒng)用戶

這一步驟的實現(xiàn)，體現(xiàn)了該嵌入式操作系統(tǒng)的一大特色---安全性。為了防止系統(tǒng)中的文件被誤改或被惡意破壞，我們設(shè)置組和用戶，讓只有隸屬于特定組的特定用戶才能對特定的程序進(jìn)行合法操作。/etc目錄中沒有列入管理組的group文件和管理用戶的pass wd文件，所以在設(shè)置文件或目錄的所有權(quán)時，全部用id號來代替組名和用戶名。用chown命令來改變文件的所有權(quán)，如chown 0.0 i nittab(前一個“0”代表屬組，后一個“0”代表用戶)，修改后的inittab文件的詳細(xì)信息為：-rw-r-r-- 1 0 0 237 Jul 26 l0：30 inittab

將系統(tǒng)中所有的文件和目錄按照其具體類型和要求，為其設(shè)定特定的組和用戶對它的所有權(quán)。例如,/etc中的module.conf配置文件的所有權(quán)是module組和module用戶。那么只有組和用戶同為module的程序(比如/lib/modules/中的程序)才有權(quán)查看module.c onf文件，其他非root用戶的程序都打不開這個文件。這樣，除了root用戶,其他不具有操作權(quán)限的用戶就不可能對那些特殊文件， 如有關(guān)網(wǎng)絡(luò)、安全等重要信息進(jìn)行執(zhí)行和修改。而擁有root用戶權(quán)限的文件只有init和bash兩個。init用于完成系統(tǒng)的初始化過程，并不涉及對其他文件和程序的操作;bash是開發(fā)過程中用戶與系統(tǒng)交互的需要，便于對文件系統(tǒng)進(jìn)行修改，開發(fā)完成后的實際系統(tǒng)并不需要bash，可刪除。這樣，各個文件和程序均在自己所屬的組和用戶中運行，不會互相干擾。使得整個系統(tǒng)有條不紊，不會發(fā)生程序越權(quán)誤操作的現(xiàn)象。保證了操作系統(tǒng)本身的安全性，也讓試圖竊取或破壞數(shù)據(jù)的攻擊者無機可乘。

根據(jù)需要，在基本文件系統(tǒng)上添加應(yīng)用程序基本文件系統(tǒng)完成后，再根據(jù)開發(fā)的實際要求，在上面再構(gòu)筑一些應(yīng)用和服務(wù)。例如，對于所需求的網(wǎng)絡(luò)功能，我們在/bin 中加入netstat、ping，在/sbin中加入ifconfig、route、xinetd等網(wǎng)絡(luò)程序：為了將一些服務(wù)以模塊的方式加載，以緩解內(nèi)核的負(fù)擔(dān) ，我們在/sbin中加入了insmod、lsmod、modprobe、depmod、rmmod等有關(guān)操作模塊的命令。還有，為了搭建開發(fā)過程的交叉編譯的環(huán)境，需要用到串口通訊，所以在/sbin中加入pppd的命令，在/etc中加入PPP目錄及其配置文件等等。

到此，一個滿足系統(tǒng)需求的嵌入式Linux文件系統(tǒng)就基本構(gòu)造完成。為了系統(tǒng)能在特定的嵌入式硬件設(shè)備上運行，系統(tǒng)中所有的二進(jìn)制文件都必須是經(jīng)過特定的嵌入式開發(fā)編譯工具編譯，將編譯好的文件系統(tǒng)燒至嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)板中，調(diào)通串口，就可以進(jìn)行調(diào)試和進(jìn)一步的開發(fā)了。

嵌入式Linux 文件系統(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā)

按照上一部份給出的文件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，文件系統(tǒng)的實現(xiàn)主要在VFS層、物理文件系統(tǒng)層和MTD層。在Linux 2.4以后的版本中，JFFS2已經(jīng)作為一種標(biāo)準(zhǔn)的文件系統(tǒng)被支持，所以使得Linux的VFS支持JFFS2并不是一件難事，在源代碼中也不用做修改。下面給出在MTD層，Linux的源代碼做的一些修改。另外，敘述JFFS2物理文件系統(tǒng)映像文件的生成。

支持MTD設(shè)備

對MTD設(shè)備的支持要經(jīng)過配置內(nèi)核、編寫設(shè)備驅(qū)動程序和建立MTD設(shè)備這幾個步驟。

第一步，配置內(nèi)核參數(shù)，選中Memory Technology Devices(MTD)support，下面的子項中至少要選擇MTD partitioning support、Direct char device access to MTD devices和Caching block device access to MTD devices這三項。其他的有關(guān)NFTL，CFI的支持根據(jù)需要選取。

第二步，編寫針對目標(biāo)平臺Flash設(shè)備的MTD驅(qū)動程序，主要實現(xiàn)創(chuàng)建MTD分區(qū)和刪除MTD分區(qū)的函數(shù)。創(chuàng)建分區(qū)的流程見圖3所示。刪除分區(qū)的函數(shù)比較簡單，如果存在MTD分區(qū)，就調(diào)用del_mtd_partitions(struct mtd info*)刪除分區(qū)，并且刪除為MTD設(shè)備創(chuàng)建的映射表。

插圖3: 創(chuàng)建MTD分區(qū)

第三步，將修改過的MTD驅(qū)動文件作為內(nèi)核文件的補丁，并給內(nèi)核文件打上這個補丁，最后，編譯生成內(nèi)核文件。

第四步，使用mknod命令建立MTD設(shè)備。

JFFS2映象文件的生成

首先，需要內(nèi)核支持JFFS2，因此在配置內(nèi)核參數(shù)時，選中File Systems下的Journaling Flash File System v2(JFFS2)support。假設(shè)從一個RAMDISK的文件系統(tǒng)中得到建立根文件系統(tǒng)所需的全部文件和系統(tǒng)所有的設(shè)備等信息。制作步驟如下：