【轉】UBI文件系統

原文地址：http://www.embedu.org/Column/Column102.htm 

 

     在linux-2.6.27以前，談到Flash文件系統，大家很多時候多會想到cramfs、jffs2、yaffs2等文件系統。它們也都是基於文件系統+mtd+flash設備的架構。linux-2.6.27後，內核加入了一種新型的flash文件系統UBI(Unsorted Block Images)。這裏簡單介紹下UBI文件系統加入的原因，及使用方法。

 

一、產生的背景

     FLASH具有的“先擦除再寫入”、壞塊、“有限的讀寫次數”等特性，目前管理FLASH的方法主要有：

     1、採用MTD+FTL／NFTL（flash 轉換層／nand flash轉換層）＋ 傳統文件系統，如：FAT、ext2等。FTL／NFTL的使用就是針對FLASH的特有屬性，通過軟件的方式來實現日誌管理、壞塊管理、損益均衡等技術。但實踐證明，由於知識產權、效率等各方面因素導致本方案有一定的侷限性。

     2、採用硬件翻譯層+傳統文件系統的方案。這種方法被很多存儲卡產品採用，如：SD卡、U盤等。這種方案對於一些產品來說，成本較高。

     3、採用MTD+ FLASH專用文件系統，如JFFS1／2，YAFFS1/2等。它們大大提高了FLASH的管理能力，並被廣泛應用。

JFFS2、YAFFS2等專用文件系統也存在着一些技術瓶頸，如：內存消耗大，對FLASH容量、文件系統大小、內容、訪問模式等的線性依賴，損益均衡能力差或過渡損益等。在此背景下內核加入了UBI文件系統的支持。

 

二、使用方法

 

     環境：omap3530處理器、 (128MByte 16 位NAND Flash) 、linnux-2.6.28內核

     1、配置內核支持UBIFS：

 

       配置mtd支持UBI接口

      Device Drivers  --->Memory Technology Device (MTD) support  --->UBI - Unsorted block images  --->Enable UBI
     

       配置內核支持UBIFS文件系統 
      File systems  --->Miscellaneous filesystems  --->UBIFS file system support 
      

     2、將一個MTD分區4掛載爲UBIFS格式

● flash_eraseall /dev/mtd4 //擦除mtd4 ● ubiattach /dev/ubi_ctrl -m 4 //和mtd4關聯 ● ubimkvol /dev/ubi0 -N rootfs -s 100MiB //設定volume 大小（不是固定值，可以用工具改變）及名稱 ● mount -t ubifs ubi0_0 /mnt/ubi或mount -t ubifs ubi0:rootfs /mnt/ubi

     3、製作UBIFS文件系統

     在製作UBI鏡像時，需要首先確定以下幾個參數：

MTD partition size; //對應的FLASH分區大小 flash physical eraseblock size; // FLASH物理擦除塊大小 minimum flash input/output unit size; //最小的FLASH輸入輸出單元大小 for NAND flashes - sub-page size; //對於nand flash來說，子頁大小 logical eraseblock size. //邏輯擦除塊大小

     參數可以由幾種方式得到

     1）如果使用的是2.6.30以後的內核，這些信息可以通過工具從內核獲得，如：mtdinfo –u。

     2）之前的內核可以通過以下方法：

● MTD partition size：從內核的分區表或cat /proc/mtd獲得 ● flash physical eraseblock size：從flash芯片手冊中可以得到FLASH物理擦除塊大小，或cat /proc/mtd ● minimum flash input/output unit size： 1）nor flash:通常是1個字節 2）nand falsh：一個頁面 ● sub-page size：通過flash手冊獲得 ● logical eraseblock size：對於有子頁的NAND FLASH來說，等於“物理擦除塊大小-1頁的大小”

     3）也可以通過ubi和mtd連接時的產生的信息獲取，如：

# modprobe ubi mtd=4 //ubi作爲模塊加載 或 # ubiattach /dev/ubi_ctrl -m 4 //通過ubiattach關聯MTD UBI: attaching mtd4 to ubi0 UBI: physical eraseblock size: 131072 bytes (128 KiB) UBI: logical eraseblock size: 129024 bytes UBI: smallest flash I/O unit: 2048 UBI: sub-page size: 512 UBI: VID header offset: 512 (aligned 512) UBI: data offset: 2048 UBI: attached mtd4 to ubi0 # mkfs.ubifs -r rootfs -m 2048 -e 129024 -c 812 -o ubifs.img # ubinize -o ubi.img -m 2048 -p 128KiB -s 512 /home/lht/omap3530/tools/ubinize.cfg -r：制定文件內容的位置 -m：頁面大小 -e：邏輯擦除塊大小 -p：物理擦除塊大小 -c：最大的邏輯擦除塊數量 對我們這種情況，文件系統最多可以訪問卷上的129024*812=100M空間 -s：最小的硬件輸入輸出頁面大小，如：k9f1208爲256(上下半頁訪問)

     其中，ubinize.cfg的內容爲：

[ubifs] mode=ubi image=ubifs.img vol_id=0 vol_size=100MiB vol_type=dynamic vol_name=rootfs vol_flags=autoresize