[发明专利]嵌入式Linux的文件系统分区及数据读写方法

说明书

本发明涉及嵌入式Linux的文件系统分区及数据读写方法，1.设置内核NANDFlash分区；2.Kernel启动后自动挂载rootfs并启动应用程序；3.挂载用户数据分区至根目录下结点/userdata，挂载成功转步骤6，否则转下一步；4.擦除、格式化用户数据分区；5.挂载mtd3设备为UBI卷1，并转步骤3；6.挂载mtd1设备为UBI卷2；7.校验/userdata目录下的参数文件是否正确，正确转步骤9，否则转下一步；8.读取UBI卷2，将备份的参数恢复至参数文件；9.应用程序正常运行，当参数变化时将参数备份至UBI卷2。本发明可减少系统分区被破坏发生故障的概率，提高了分区损坏、挂载失败时的自恢复能力；减少用户参数的丢失，确保重要数据不丢失。

技术领域

本发明涉及Linux系统的数据存储管理领域，特别是涉及一种基于NAND Flash存储器和UBIFS文件系统的嵌入式Linux的文件系统分区及数据读写方法。

背景技术

目前Linux操作系统由于源码开放及技术成熟，从而大量使用在嵌入式产品的软件设计中。而嵌入式Linux的文件系统也由最初的jiffs2、yaffs2等系统发展到目前的UBIFS文件系统。

UBIFS是Nokia工程师在the university of Szeged大学帮助下开发的新的flashfile system，被认为是jiffs2文件系统的下一代。UBIFS涉及了三个子系统：

1、MTD子系统，提供对flash芯片的访问接口，MTD子系统提供了MTD device的概念，比如/dev/mtdx，MTD可以认为是rawflash。MTD在内核层的API是struct mtd_device、而用户空间的API接口是/dev/mtd0，这些接口提供了设备信息，读写可擦除块，擦除一个可擦除块，标记一个可擦除块是坏块，检查可擦除块是否是坏块。但是，MTD的API并不隐藏坏的可擦除块、也不做任何损耗平衡。

2、UBI subsystem，为flash device提供了损耗平衡以及坏块管理，UBI(UnsortedBlock Images)的内核API是include/mtd/ubi-user.h，用户空间的则是/dev/ubi0，提供损耗平衡，隐藏坏块，允许运行时容量创建、删除和修改，有点类似LVM功能。

3、UBIFS文件系统，工作于UBI之上。

目前常规Linux+UBIFS文件系统的MTD分区是这样的：将MTD分为2个区，其中第一区存放BootStrap、uboot及kernel，该区只读、长度8M，第二区存放rootfs(UBIFS)文件系统，长度为所有剩余长度，是可读/写的。

系统启动时，先加载BootStrap，BoostStrap加载uboot，并把控制权交由uboo，uboot加载kernel再将控制权交由kernel，kernel启动后挂载根文件系统rootfs(ubifs)，之后由启动角本启动应用程序。

UBIFS文件系统属于日志型文件系统，无论速度、性能还是对NAND Flash的损益均衡都相对于jiffs2和yaffs2有了很大的改变。但UBIFS文件系统需要经常记录日志，在设备突然停电而系统又正在进行日志记录时，往往由于没有操作完而中断，会导致很多“unstable bits(不稳定位)”出现，这些“unstable bits”每次读取结果可能为1也可能为0，造成文件系统的数据校验不一致，导致系统挂载失败。

在实际应用中，还有一些作法是分为三个区，即第一区存放BootStrap、uboot及kernel，该区只读、长度8M，第二区存放rootfs(UBIFS)文件系统，长度为32M，是可读/写的，第三个分区为用户数据分区，长度为剩余长度，是可读写的。将rootfs与用户数据分离的作法一定程度上可以保护rootfs不被破坏，增加系统健壮性，但用户数据区并未实现动态挂载、以及挂载失败后的恢复，还是可能出现系统不能正常运行的问题。

发明内容