嵌入式开发中常用文件系统介绍（ cramfs JFFS2 NFS initrd yaffs2 ext4以及squashfs）

Posted 2023-02-18 正在起飞的蜗牛

1、存储介质的分类

(1)是否需要初始化分为Nand flass和Nor flash。Nor flash不需要初始化就可以工作，可以在Nor flash上运行代码从而节省内存，但是写入和擦除速度慢，且单位容量成本高，适用于小型穿戴设备；Nand flash需要先初始化才能使用，但是单位容量成本低，不能片上执行程序；
(2)按照是否带控制器，分为raw存储芯片和带控制器的存储芯片。raw存储芯片就是没有带控制器，基本就是原始的存储颗粒的集合，需要内核去做坏块管理、CRC校验等工作；带控制器的存储芯片，坏块管理、CRC校验等工作都是控制器来做；
(3)安装原理分为机械硬盘和固态硬盘。机械硬盘是磁原理存储信息，体积大，读取速度慢，但是价格便宜；固态硬盘是电学原理存储信息，体积小，读取速度快，但是价格比机械硬盘贵；
(4)Nand flass按照存储颗粒分为SLC和MLC。SLC的特点是成本高、容量小、速度快，而MLC的特点是容量大成本低，但是速度慢、容易坏块；现在大容量的flash基本都是MLC的，因为价格便宜并且MLC的制造工艺和性能也在不断进步；
(5)更多存储介质的知识可以参考博客：《嵌入式开发——常见的存储器分类和特性介绍》；

2、不同文件系统的特点

文件系统	特点
ext2, ext3,ext4	最适合较大的分区，良好的读写性能，适用于eMMC卡
squashfs	对于只读分区，最佳挂载时间和读取性能。非常适合需要只读的根文件系统
ubifs	适合Nand flash，其基于 MTD 驱动层，更好的磨损均衡
JFFS2	主要用于 NOR 型 Flash 存储器，其基于 MTD 驱动层
YAFFS2	适合Nand flash
initrd	基于内存的文件系统，可作为挂载真正根文件系统前的引导
FAT32	体积小，适合小型嵌入式设备 ，代码开源移植简单，在Windows和linux中都支持
NFS	基于网络的文件系统，适用于调试阶段
cramfs	基于网络的文件系统，适用于调试阶段

3、嵌入式开发中如何选择文件系统

(1)开发调试的阶段：选择NFS文件系统，直接网络挂载文件系统不必每次都要烧录；
(2)根据flash的类型来选择合适的文件系统；
(3)根据是否需要读写来选择文件系统：如果设备出厂后不需要修改的分区就采用只读分区，比如根文件系统采用squashfs文件系统；
(4)根据设备需求来选择文件系统。比如flash容量不大，就采用压缩的文件系统来节省flash空间但是解压缩要牺牲性能；

4、总结

(1)上面只是总结了常见文件系统在实际开发中需要注意的点，文件系统是很复杂的，每一种文件系统想要深入研究都需要花费大量实际，如果不是工作专门从事文件系统开发工作，没必要深入了解；
(2)在实际嵌入式开发工作中，对不同文件系统能使用相关命令来制作镜像、格式化、挂载等即可；
(3)文件系统的选择其实已经很成熟，具体采用何种文件系统，可以参考芯片厂商的demo板，或者参考其他成熟产品是如何采用文件系统的；

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