1 文件系统简介
Linux 目录结构的最顶层是一个被称为“/”的根目录。系统加载Linux 内核之后，会
挂载一个设备到根目录上。存在这个设备中的文件系统被称为根文件系统。所有的系
统命令、系统配置以及其他文件系统的挂载点都位于这个根文件系统中。
根文件系统通常存放于内存和Flash 中。根文件系统中存放了嵌入式系统使用的所有应
用程序、库以及其他需要用到的服务。
嵌入式系统中常用文件系统包括有：cramfs、squashfs、JFFS2、yaffs2、UBIFS、ext4。
它们的特点如下：
???? cramfs 和JFFS2 具有好的空间特性，生成的镜像小，占用的Flash 空间小，很适合
小型嵌入式产品应用；
???? cramfs 和squashfs 为只读压缩文件系统，squashfs 相比于cramfs，能提供更大的压
缩比，支持更大的镜像和文件；
???? JFFS2 为可读写的压缩文件系统，其挂载时间与Flash 容量有关，越大的Flash，
挂载时间越长，而且每次加载都需要将Flash 上的所有节点(JFFS2 的存储单位)加
载到内存，因此内存消耗较大。由于JFFS2 是按字节访问Flash，因此，只能用于
SPI NOR Flash，不能用于NAND Flash；
???? yaffs2 文件系统是NAND Flash 上使用较为成熟的文件系统，并且只能用于NAND
Flash，相比于JFFS2，其内存消耗较小，但挂载时间仍然与Flash 容量相关，越大
的Flash，挂载时间越长；
???? UBIFS 一种用在大容量Flash 上的可读写文件系统，对Flash 的容量依赖较小，相
比于yaffs2 和JFFS2，其挂载时间和内存消耗都小很多，可以很好的适应GB 以上
大小的大容量Flash；
???? ext4 是Linux 系统下的日志文件系统，适用于eMMC 这类块设备存储器件。
2 cramfs
cramfs 是针对Linux 内核2.4 之后的版本所设计的一种新型文件系统，使用简单，加载
容易，速度快。
Linux 开发环境
用户指南 5 Linux 文件系统
文档版本 04 (2016-07-18) 海思专有和保密信息
版权所有 © 深圳市海思半导体有限公司 22
cramfs 的优缺点如下：
???? 优点：
将文件数据以压缩形式存储，在需要运行时进行解压缩，能节省Flash 存储空间。
???? 缺点：
由于它存储的文件是压缩的格式，所以文件系统不能直接在Flash 上运行。同时，
文件系统运行时需要解压数据并拷贝至内存中，在一定程度上降低读取效率。另
外cramfs 文件系统是只读的。
3 squashfs
squashfs 文件系统也是一种压缩的只读文件系统。与cramfs 相比，能提供更大的压缩
比，支持更大的镜像和文件。
4 JFFS2
JFFS2 是RedHat 的David Woodhouse 在JFFS 基础上改进的文件系统，是用于微型嵌入
式设备的原始闪存芯片的实际文件系统。JFFS2 文件系统是日志结构化的可读写的文
件系统。
JFFS2 的优缺点如下：
???? 优点：
使用了压缩的文件格式。最重要的特性是可读写操作。
???? 缺点：
JFFS2 文件系统挂载时需要扫描整个JFFS2 文件系统，因此当JFFS2 文件系统分
区增大时，挂载时间也会相应的变长。使用JFFS2 格式可能带来少量的Flash 空间
的浪费，这主要是由于日志文件的过度开销和用于回收系统的无用存储单元，浪
费的空间大小大致是若干个数据段。
JFFS2 的另一缺点是当文件系统已满或接近满时，JFFS2 运行速度会迅速降低。这
是因为垃圾收集的问题。
加载JFFS2 文件系统时的步骤如下：
步骤 1 扫描整个芯片，对日志节点进行校验，并且将日志节点全部装入内存缓存。
步骤 2 对所有日志节点进行整理，抽取有效的节点并整理出文件目录信息。
步骤 3 找出文件系统中无效节点并且将它们删除。
步骤 4 最后整理内存中的信息，将加载到缓存中的无效节点释放。
----结束
由此可以看出，虽然这样能有效地提高系统的可靠性，但是在一定程度上降低了系统
的速度。尤其对于较大的闪存芯片，加载过程会更慢。
Linux 开发环境
用户指南 5 Linux 文件系统
文档版本 04 (2016-07-18) 海思专有和保密信息
版权所有 © 深圳市海思半导体有限公司 23
5 yaffs2
yaffs2 是专门为NAND、SPI NAND 设计的嵌入式文件系统。它是日志结构的文件系
统，提供了损耗平衡和掉电保护，可以有效地避免意外掉电对文件系统一致性和完整
性的影响。
yaffs2 的优缺点如下：
???? 优点：
− 专门针对 NAND、SPI NAND，软件结构得到优化，速度快。
− 使用硬件的 spare area 区域存储文件组织信息，启动时只需扫描组织信息，启
动比较快。
− 采用多策略垃圾回收算法，能够提高垃圾回收的效率和公平性，达到损耗平衡
的目的。
???? 缺点：
没有采用压缩的文件格式。如果用同等大小的文件夹制作根文件系统，yaffs2 镜像
文件要比JFFS2 镜像文件大。