基于 SquashFS 构建 Linux 可读写文件系统

本文来源：https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/1306_qinzl_squashfs/

嵌入式 Linux 启动过程

本文所描述的的 Linux Image 由 BootLoader、kernel、initrd、rootfs 组成，它们共同存在于一个可以启动的存储设备中（本文以 USB 为例）。组成架构如下：

图 1. 可启动 linux 镜像文件结构

各个模块的作用如下：

• Boot Loader：由 BIOS 加载，用于将后续的 Kernel 和 initrd 的装载到内存中
• kernel：为 initrd 运行提供基础的运行环境
• initrd：检测并加载各种驱动程序
• rootfs：根文件系统，用户的各种操作都是基于这个被最后加载的文件系统

其调用顺序是 Boot Loader->kernel->initrd->rootfs。

当机器上电时首先 BIOS 会启动，然后装载 USB 设备中的 Boot Loader、kernel,、initrd 到内存中，由于这些文件大小总和小于 10M，所以我们直接拷贝到内存中再执行不会有问题。

只读式压缩文件系统介绍

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（把内存当作 disk）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。以下两种方案的诞生就是为了解决这个问题：

CramFS

CramFS 文件系统是专门针对闪存设计的只读压缩的文件系统，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。

SquashFS

SquashFS 也是一个只读的文件系统，它可以将整个文件系统压缩在一起，存放在某个设备，某个分区或者普通的文件中。如果您将其压缩到一个设备中，那么您可以将其直接 mount 起来使用，而如果它仅仅是个文件的话，您可以将其当为一个 loopback 设备使用。

更多信息请参考“SquashFS”和“CramFS”。

Squash 压缩文件系统的创建

“下载并安装 Squash 工具“

步骤 1：创建空的根文件系统，文件系统的大小为 65536 × 24000/1024/1024=1.5G。接下来我们会在这个空的根文件系统中存放文件。

清单 1. 创建空的根文件系统