分类： 嵌入式
2010-07-25 20:24:09
一、学习环境
VMware
二、cramfs介绍
1、cramfs的特点
在嵌入式的环境之下，内存和外存资源都需要节约使用。如果使用RAMDISK方式来使用文件系统，那么在系统运行之后，首先要把外存(Flash)上的映像文件解压缩到内存中，构造起RAMDISK环境，才可以开始运行程序。但是它也有很致命的弱点。在正常情况下，同样的代码不仅在外存中占据了空间(以压缩后的形式存在)，而且还在内存中占用了更大的空间(以解压缩之后的形式存在)，这违背了嵌入式环境下尽量节省资源的要求。使用cramfs就是一种解决这个问题的方式。cramfs是一个压缩式的文件系统，它并不需要一次性地将文件系统中的所有内容都解压缩到内存之中，而只是在系统需要访问某个位置的数据的时侯，马上计算出该数据在cramfs中的位置，将其实时地解压缩到内存之中，然后通过对内存的访问来获取文件系统中需要读取的数据。cramfs中的解压缩以及解压缩之后的内存中数据存放位置都是由cramfs文件系统本身进行维护的，用户并不需要了解具体的实现过程，因此这种方式增强了透明度，对开发人员来说，既方便，又节省了存储空间。
cramfs拥有以下一些特性：
(1)、采用实时解压缩方式，但解压缩的时侯有延迟。
(2)、cramfs的数据都是经过处理、打包的，对其进先写操作有一定困难。所以cramfs不支持写操作，这个特性刚好适合嵌入式应用中使用Flash存储文件系统的场合。
(3)、在cramfs中，文件最大不能超过16MB。
(4)、支持组标识(gid)，但是mkcramfs只将gid的低8位保存下来，因此只有这8位是有效的。
(5)、支持硬链接。但是cramfs并没有完全处理好，硬链接的文件属性中，链接数仍然为1.
(6)、cramfs的目录中，没有“.”和“..”这两项。因此，cramfs中的目录的链接数通常也仅有一个。
(7)、cramfs中，不会保存文件的时间戳(timestamps)信息。当然，正在使用的文件由于inode保存在内存中，因此其时间可以暂时地变更为最新时间，但是不会保存到cramfs文件系统中去。
(8)、当前版本的cramfs只支持PAGE_CACHE_SIZE为4096的内核。因此，如果发现cramfs不能正常读写的时侯，可以检查一下内核的参数设置。
2、使用cramfs
可以从下载cramfs-1.1.tar.gz。然后执行
tar zxvf cramfs-1.1.tar.gz
进入解包之后生成cramfs-1.1目录，执行编译命令：
make
编译完成之后，会生成mkcramfs和cramfsck两个工具，其中cramfsck工具是用来创建cramfs文件系统的，而mkcramfs工具则用来进行cramfs文件系统的释放以及检查。
下面是mkcramfs的命令格式：
mkcramfs [-h] [-e edition] [-i file] [-n name] dirname outfile
mkcramfs的各个参数解释如下：
-h：显示帮助信息
-e edition：设置生成的文件系统中的版本号
-i file：将一个文件映像插入这个文件系统之中(只能在Linux
-n name：设定cramfs文件系统的名字
dirname：指明需要被压缩的整个目录树
outfile：最终输出的文件
cramfsck的命令格式：
cramfsck [-hv] [-x dir] file
cramfsck的各个参数解释如下：
-h：显示帮助信息
-x dir：释放文件到dir所指出的目录中
-v：输出信息更加详细
file：希望测试的目标文件
本段摘自于：《Linux与嵌入式系统》，这本书由李善平 刘文峰 王焕龙等编著。
更详细的介绍参考：
CramFS在Linux嵌入式環境的應用[转]
2、Cramfs文件系统的应用
三、Cramfs文件系统的移植
1、U-boot烧写cramfs文件系统的支持
在U-boot中，已经包含了使用命令来烧写cramfs文件系统了。
2、内核配置的支持
想要在系统中提供CramFS的能力，我们必须要在编辑liunx内核时把支持CramFS的选项加入。尽管Linux可以以模块的形式加载各种类型的设备驱动上，但我们选择直接把设备驱动及CramFS文件系统静态地编译进内核中。
在Memory Technology Devices (MTD)选项中进行配置：
Memory Technology Device (MTD) support[Y/m/n/?] Y 内存技术设备支持
MTD partitioning support [Y/m/n/?] Y 支持MTD分区
Direct char device access to MTD devices[Y/m/n/?] Y MTD字符设备直接访问
Caching block device access to MTD devices[Y/m/n/?] Y MTD块设备缓冲访问
在File Systems选项中进行配置：
Compressed ROM file system support [Y/m/n/?] Y ROM文件系统的支持
完成上述修改并编译后，完成liunx内核对CramFS文件系统的支持。
3、生成Cramfs文件系统映像
使用mkcramfs命令生产cramfs文件系统映像，我在内核中对Nand Flash的分区如下：
|
[0] = { .name = "bootloader", .size = 0x00060000, .offset = 0, }, [1] = { .name = "params", .size = 0x00020000, .offset = 0x00060000, }, [2] = { .name = "kernel", .offset = 0x00080000, .size = 0x00500000, }, [3] = { .name = "root", .size = SZ_ .offset = 0x01300000, } |
所以我在U-boot中使用如下命令烧写内核和根文件系统，内核在烧写之前先用mkimage命令处理：
|
mkimage -n 'mark' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x30008000 -e 0x30008040 -d zImage zImage.img |
烧写文件系统：
|
nand flash版内核、文件系统烧写 tftp 30008000 zImage.img nand erase 80000 500000 nand write 30008000 80000 size tftp 30008000 rootfs.cramfs nand erase 1300000 2000000 nand write 30008000 1300000 size |
3、系统启动信息
|
U-Boot 2009.11 (Jun 25 2010 - 08:28:06) DRAM: 64 MB Flash: 2 MB NAND: 64 MiB In: serial Out: serial Err: serial Net: dm9000 Hit any key to stop autoboot: 0 NAND read: device 0 offset 0x80000, size 0x500000 5242880 bytes read: OK ## Booting kernel from Legacy Image at 30008000 ... Image Name: mark Created: 2010-07-02 15:37:07 UTC Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed) Data Size: 1800624 Bytes = 1.7 MB Load Address: 30008000 Entry Point: 30008040 Verifying Checksum ... OK XIP Kernel Image ... OK OK Starting kernel ... Uncompressing Linux.................................................................................................................. done, booting the kernel. Linux version CPU: ARM920T [41129200] revision 0 (ARMv4T), cr=c0007177 CPU: VIVT data cache, VIVT instruction cache Machine: Study-S Memory policy: ECC disabled, Data cache writeback CPU S S S CLOCK: Slow mode (1.500 MHz), fast, MPLL on, UPLL on Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping on. Total pages: 16256 Kernel command line: noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console=ttySAC0 mem= irq: clearing subpending status 00000002 PID hash table entries: 256 (order: 8, 1024 bytes) Console: colour dummy device 80x30 console [ttySAC0] enabled Dentry cache hash table entries: 8192 (order: 3, 32768 bytes) Inode-cache hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes) Memory: 64MB = 64MB total Memory: 61120KB available (3248K code, 318K data, 160K init) SLUB: Genslabs=12, HWalign=32, Order=0-3, MinObjects=0, CPUs=1, Nodes=1 Calibrating delay loop... 201.93 BogoMIPS (lpj=504832) Mount-cache hash table entries: 512 CPU: Testing write buffer coherency: ok net_namespace: 296 bytes NET: Registered protocol family 16 S S S DMA channel 0 at c4808000, irq 33 DMA channel 1 at c4808040, irq 34 DMA channel 2 at c4808080, irq 35 DMA channel 3 at c S bio: create slab SCSI subsystem initialized usbcore: registered new interface driver usbfs usbcore: registered new interface driver hub usbcore: registered new device driver usb NET: Registered protocol family 2 IP route cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes) TCP established hash table entries: 2048 (order: 2, 16384 bytes) TCP bind hash table entries: 2048 (order: 1, 8192 bytes) TCP: Hash tables configured (established 2048 bind 2048) TCP NET: Registered protocol family 1 Installing knfsd (copyright (C) 1996 okir@monad.swb.de). JFFS2 version 2.2. (NAND) 漏 2001-2006 Red Hat, Inc. msgmni has been set to 119 io scheduler noop registered io scheduler deadline registered (default) Console: switching to colour frame buffer device 30x40 fb0: s backlight initialized s s s loop: module loaded dm9000 Ethernet Driver, V1.31 dm9000 dm9000.0: eth%d: Invalid ethernet MAC address. Please set using ifconfig Now use the default MAC address:08:90:90:90:90:90 eth0 (dm9000): not using net_device_ops yet eth0: dm9000e at c Linux video capture interface: v2.00 zc0301: V usbcore: registered new interface driver zc0301 gspca: main v usbcore: registered new interface driver zc3xx zc3xx: registered usbcore: registered new interface driver uvcvideo USB Video Class driver (v Driver 'sd' needs updating - please use bus_type methods S s NAND device: Manufacturer ID: 0xec, Chip ID: 0x76 (Samsung NAND 64MiB 3,3V 8-bit) Scanning device for bad blocks Bad eraseblock 353 at 0x000000584000 … Bad eraseblock 1203 at 0x0000012cc000 Creating 4 MTD partitions on "NAND 64MiB 3,3V 8-bit": 0x000000000000-0x000000060000 : "bootloader" 0x000000060000-0x000000080000 : "params" 0x000000080000-0x000000580000 : "kernel" 0x000001300000-0x000003300000 : "root" ohci_hcd: USB 1.1 'Open' Host Controller (OHCI) Driver s s s usb usb1: New USB device found, idVendor=1d6b, idProduct=0001 usb usb1: New USB device strings: Mfr=3, Product=2, SerialNumber=1 usb usb1: Product: S usb usb1: Manufacturer: Linux usb usb1: SerialNumber: s usb usb1: configuration #1 chosen from 1 choice hub 1-0:1.0: USB hub found hub 1-0:1.0: 2 ports detected Initializing USB Mass Storage driver... usbcore: registered new interface driver usb-storage USB Mass Storage support registered. usbcore: registered new interface driver usbled mice: PS/2 mouse device common for all mice s input: s S s s i s s s S s mapped channel 0 to 0 s s s s s s s s s s s s s s s s s usbcore: registered new interface driver usbhid usbhid: v2.6:USB HID core driver Advanced Linux Sound Architecture Driver Version No device for DAI UDA134X No device for DAI s S UDA134X SoC Audio Codec asoc: UDA134X <-> s ALSA device list: #0: S TCP cubic registered RPC: Registered udp transport module. RPC: Registered tcp transport module. s VFS: Mounted root (cramfs filesystem) readonly on device 31:3. Freeing init memory: 160K ----------munt all---------------- mkdir: cannot create directory '/dev/shm': Read-only file system mount: mounting tmpfs on /dev/shm failed: No such file or directory mdev: mknod loop0: Read-only file system mkdir: cannot create directory '/dev/pts': Read-only file system mount: mounting devpts on /dev/pts failed: No such file or directory network interface start net_set /sbin/net_set: line 3: can't create /dev/ttySAC0: Read-only file system /sbin/net_set: line 5: can't create /dev/ttySAC0: Read-only file system dm9000 dm9000.0: WARNING: no IRQ resource flags set. eth0: link down /sbin/net_set: line 5: can't create /dev/ttySAC0: Read-only file system /sbin/net_set: line 5: can't create /dev/ttySAC0: Read-only file system /sbin/net_set: line 25: can't create /dev/ttySAC0: Read-only file system start httpd [14/Mar/2006:13:56:01 +0000] log.c:74 - unable to dup2 the error log: Bad file descriptor ****************Studying ARM********************* Kernel version:linux- Student:Feng dong rui Date:2009.07.15 ************************************************** Please press Enter to activate this console. eth0: link up, 100Mbps, full-duplex, lpa 0x45E1 [rootMrFeng]# [rootMrFeng]#ls bin etc linuxrc proc sys var boot home mnt root tmp www dev lib opt sbin usr [rootMrFeng]# |
