嵌入式操作系统文件系统的构建实验报告书.doc
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嵌入式操作系统文件系统的构建实验报告书.doc
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黄河水利职业技术学院课程设计
黄河水利职业技术学院
嵌入式软件开发技术
课程设计
学号:
20100XXX、2010100XXX、2010100XXX
姓名:
XXXXXXXXX
设计题目:
嵌入式文件系统的构建
参加人员
备注
XXX
组长
XXX
XXX
分组情况:
2012年6月
课程设计评分表
姓名
XXX
班级
微机XXX
学号
2010100XXX
课设题目
嵌入式文件系统的构建
指导教师
XXX
评分项目
满分分值
得分
设计文档(40分)
文档格式
封面
2
2
页面布局
4
3.5
目录格式
3
1
图表质量
2
1.5
页眉页脚
2
1.5
文档内容
内容完整性
10
10
内容逻辑性
8
6
内容正确性
9
8
程序代码(40分)
程序功能
20
18
编程规范
10
9
编程文档
10
9
考勤(20分)每天4分,无故迟到、早退扣2分,无故旷课扣4分。
20
20
总评成绩
89.5
指导教师评语
签名:
年月日
教研室意见
签名:
年月日
课程设计评分表
姓名
XXX
班级
微机XXX
学号
2010100XXX
课设题目
嵌入式文件系统的构建
指导教师
XXX
评分项目
满分分值
得分
设计文档(40分)
文档格式
封面
2
2
页面布局
4
3.5
目录格式
3
1
图表质量
2
1.5
页眉页脚
2
1.5
文档内容
内容完整性
10
10
内容逻辑性
8
6
内容正确性
9
8
程序代码(40分)
程序功能
20
18
编程规范
10
9
编程文档
10
9
考勤(20分)每天4分,无故迟到、早退扣2分,无故旷课扣4分。
20
20
总评成绩
89.5
指导教师评语
签名:
年月日
教研室意见
签名:
年月日
课程设计评分表
姓名
XXX
班级
微机XXX
学号
2010100XXX
课设题目
嵌入式文件系统的构建
指导教师
XXX
评分项目
满分分值
得分
设计文档(40分)
文档格式
封面
2
2
页面布局
4
3.5
目录格式
3
1
图表质量
2
1.5
页眉页脚
2
1.5
文档内容
内容完整性
10
10
内容逻辑性
8
6
内容正确性
9
8
程序代码(40分)
程序功能
20
18
编程规范
10
9
编程文档
10
9
考勤(20分)每天4分,无故迟到、早退扣2分,无故旷课扣4分。
20
20
总评成绩
89.5
指导教师评语
签名:
年月日
教研室意见
签名:
年月日
目录
第一章实验准备 1
1.1实验内容 1
1.2实验目的 1
1.3实验原理 1
1.4实验设备及工具 2
1.5课题分工 2
1.6需求分析 2
第二章实验过程 3
2.1概要设计 3
2.2详细设计 3
2.2.1文件系统的制作 3
2.2.2配置文件系统 4
2.2.3创建设备文件 4
2.2.4使用格式工具制作JFFS2文件映像 5
2.2.5烧写文件系统到目标机 5
第三章设计阶段/编码分析 7
3.1BusyBox启动基本流程分析:
7
3.2构建文件系统流程图:
7
3.4代码分析 8
第四章程序调试 10
4.1程序运行及调试 10
4.2问题及解决 10
第五章实验总结 11
参考文献 12
附录 13
第一章实验准备
1.1实验内容
1、根据系统提供的busybox源代码,编译busybox,写出具体编译过程
2、利用配置文件系统实例,配置一个适合开发板的文件系统,写出需要配置文件的功能
3、利用mkfs.jffs制作文件系统映像,并将文件系统映像下载到开发板,写出系统启动后的结果。
1.2实验目的
1、了解嵌入式操作系统中文件系统的类型和作用
2、了解JFFS2文件系统的优点及其在嵌入式系统中的作用
3、掌握利用BusyBox软件制作嵌入式文件系统的方法
4、掌握嵌入式Linux文件系统的的挂载过程
1.3实验原理
JFFS文件系统是瑞典Axis通信公司开发的一种基于Flash的日志文件系统,它在设计时充分考虑了Flash的读写特性和电池供电的嵌入式系统的特点,在这类系统中必需确保在读取文件时,如果系统突然掉电,其文件的可靠性不受到影响。
对RedHat的DavieWoodhouse进行改进后,形成了JFFS2。
主要改善了存取策略以提高FLASH的抗疲劳性,同时也优化了碎片整理性能,增加了数据压缩功能。
需要注意的是,当文件系统已满或接近满时,JFFS2会大大放慢运行速度。
这是因为垃圾收集的问题。
相对于EXT2fs而言,JFFS2在嵌入式设备中更受欢迎。
JFFS2文件系统通常用来当作嵌入式系统的文件系统。
JFFS2克服了JFFS的一些缺点:
使用了基于哈希表的日志节点结构,大大加快了对节点的操作速度
l支持数据压缩
l提供了“写平衡”支持
l支持多种节点类型
l提高了对闪存的利用率,降低了内存的消耗
我们需要在自己的嵌入式Linux中加入JFFS2文件系统并做少量的改动,就可以使用JFFS文件系统。
通过JFFS2文件系统,可以用Flash存储器来保存数据,即将Flash存储器作为系统的硬盘来使用。
可以像操作硬盘上的文件一样操作Flash芯片上的文件和数据。
同时系统运行的参数可以实时保存到Flash存储器芯片中,在系统断电后数据不会丢失。
JFFS2文件系统是一种“追加式”的文件系统,新的数据总是被追加到上次写入数据的后面。
这种“追加式”的结构就自然实现了“损耗平衡”。
1.4实验设备及工具
硬件:
XSBase270实验平台,PC机pentium500以上,硬盘10G以上。
软件:
PC机操作系统RedHatLinux9.0+MiniCOM+ARM-Linux开发环境。
1.5课题分工
1、小组人员先在一起讨论实验内容和详细步骤。
2、鲁芳菡、李佳丽负责实验操作,魏星星负责查找整理实验资料,并参与监督讨论问题,最后三个人一起做实验报告,并讨论实验中所遇到的问题。
1.6需求分析
功能需求分析:
能够实现制作mkfs.jffs2文件系统映像,并将文件系统映像下载烧写到开发板。
性能需求分析:
PC机的CPU性能需要pentium500以上,硬盘需要10G以上
虚拟机需要安装RedHatlinux9.0操作系统,操作系统内要安
装minicon,以及ARM-Linux开发环境,符合以上性能才能进行。
课题任务目标:
1、了解嵌入式操作系统中文件系统的类型和作用
2、了解JFFS2文件系统的优点及其在嵌入式系统中的作用
3、掌握利用BusyBox软件制作嵌入式文件系统的方法
4、掌握嵌入式Linux文件系统的的挂载过程
系统运行环境:
PC机、操作系统RedHatLinux9.0+MiniCOM+ARM-Linux开发环境。
小组成员讨论:
嵌入式文件系统的构建实验,首先需要PC机和实验机各一台,实验代码和程序要提前准备并共享在虚拟机里边。
还需要对Busybox进行解压,然后编译。
在配置文件系统的时候,要对多个程序编译,而且还要配置一些设备文件。
在制作JFF2文件映像并烧写到Linux实验机时,需要检查目标机minicom是否安装完备并设置完成,最后对程序调试和测试,直至正确运行。
整个实验要特别注意的是对Busybox编译正确,在烧写时要保证程序的正确性,而且还要对minicom进行设置并启动。
第二章实验过程
2.1概要设计
【根文件系统构架】
/
bin
sbin
boot
dev
etc
home
lib
mnt
proc
tmp
usr
Lost+found
bin
sbin
lib
local
rc.d
init.d
sysconfig
【构建文件系统流程图】
设备文件
Console等
MTD块设备mdblock3等
符号连接文件rcS
2.2详细设计
2.2.1文件系统的制作
1、从网上下载BusyBox软件包,这里下载的是busybox-1.00-pre05.tar.bz2。
首先把它放在/root/Xsbase270_Linux/Filesystem目录下并进行解压缩。
2、通过makemenuconfig进行配置。
3、配置完成后,分别输入makedep、makeinstall命令,便可对BusyBox进行编译。
4、保存好menuconfig的配置后,对BusyBox进行编译make和安装makeinstall,安装完毕后,cd/XSBase270/Filesystem/bus/busybox-1.00-pre5/_install到安装的目录下,可以找的bin、sbin、usr目录和Linuxrc等一系列文件。
实验截图如图5-1所示。
图5-1BusyBox的编译
2.2.2配置文件系统
1、在_install目录下,用mkdir创建etc文件夹,cdetc创建inittab、rc、motd三个文件,其中rc用chmod777rc增加可执行属性。
2、在etc下建立init.d目录,而后在init.d目录下建立rc文件的符号连接文件rcS。
指令如下:
#mkdirinit.d
#cdinit.d
#ln–s../rcrcS
2.2.3创建设备文件
1、在_install下建立dev目录,创建设备文件。
在本实验中一些设备文件是必需的,比如系统控制台console,MTD块设备mdblock3等,可以使用mknod命令来创建。
指令如下:
#mknodconsolec51
#mknodmdblock3b313
2、除了使用mknod命令来手工创建设备文件外,还可以复制主机平台/dev目
录下一些必要的设备文件在:
/root/Xsbase270_Linux/Filesystem/busybox-1.00-pre5/_install/dev
目录下,指令如下:
#cp-dpR/dev/*/root/Xsbase270_Linux/Filesystem/busybox-1.00-pre5/_install/dev
(-dp参数表示复制过程中保证链接文件保持不变,但不会复制链接所指的原文件,而且属性不变,然后删除不必要的设备文件。
)实验截图如图5-2所示。
图5-2创建设备文件
2.2.4使用格式工具制作J
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 嵌入式 操作系统 文件系统 构建 实验 报告书