UBI文件系统简介

来源：互联网发布：淘宝的图片怎么做编辑：程序博客网时间：2024/06/14 04:23

UBI文件系统简介

作者：刘洪涛，华清远见嵌入式学院金牌讲师。

在linux-2.6.27以前，谈到Flash文件系统，大家很多时候多会想到cramfs、jffs2、yaffs2等文件系统。它们也都是基于文件系统+mtd+flash设备的架构。linux-2.6.27后，内核加入了一种新型的flash文件系统UBI(Unsorted Block Images)。这里简单介绍下UBI文件系统加入的原因，及使用方法。我也是刚接触到这个文件系统，可能有理解不对的地方，也请指正。

一、产生的背景

FLASH具有的“先擦除再写入”、坏块、“有限的读写次数”等特性，目前管理FLASH的方法主要有：

1、采用MTD+FTL／NFTL（flash转换层／nand flash转换层）＋传统文件系统，如：FAT、ext2等。FTL／NFTL的使用就是针对FLASH的特有属性，通过软件的方式来实现日志管理、坏块管理、损益均衡等技术。但实践证明，由于知识产权、效率等各方面因素导致本方案有一定的局限性。

2、采用硬件翻译层+传统文件系统的方案。这种方法被很多存储卡产品采用，如：SD卡、U盘等。这种方案对于一些产品来说，成本较高。

3、采用MTD+ FLASH专用文件系统，如JFFS1／2，YAFFS1/2等。它们大大提高了FLASH的管理能力，并被广泛应用。

JFFS2、YAFFS2等专用文件系统也存在着一些技术瓶颈，如：内存消耗大，对FLASH容量、文件系统大小、内容、访问模式等的线性依赖，损益均衡能力差或过渡损益等。在此背景下内核加入了UBI文件系统的支持。

二、用法

环境：omap3530处理器、 (128MByte 16位NAND Flash)、linnux-2.6.28内核

1、配置内核支持UBIFS

   Device Drivers --->Memory Technology Device (MTD) support --->UBI - Unsorted block images --->Enable UBI
       配置mtd支持UBI接口
       File systems --->Miscellaneous filesystems --->UBIFS file system support
       配置内核支持UBIFS文件系统

2、将一个MTD分区4挂载为UBIFS格式

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

3、制作UBIFS文件系统

在制作UBI镜像时，需要首先确定以下几个参数：

   MTD partition size; //对应的FLASH分区大小
       flash physical eraseblock size; // FLASH物理擦除块大小
       minimum flash input/output unit size; //最小的FLASH输入输出单元大小
       for NAND flashes - sub-page size; //对于nand flash来说，子页大小
       logical eraseblock size.//逻辑擦除块大小

参数可以由几种方式得到

1）如果使用的是2.6.30以后的内核，这些信息可以通过工具从内核获得，如：mtdinfo –u。

2）之前的内核可以通过以下方法：

   ● MTD partition size：从内核的分区表或cat /proc/mtd获得
       ● flash physical eraseblock size：从flash芯片手册中可以得到FLASH物理擦除块大小，或cat /proc/mtd
       ● minimum flash input/output unit size：
           1）nor flash:通常是1个字节
           2）nand falsh：一个页面
       ● sub-page size：通过flash手册获得
       ● logical eraseblock size：对于有子页的NAND FLASH来说，等于“物理擦除块大小-1页的大小”

3）也可以通过ubi和mtd连接时的产生的信息获取，如：

#modprobe ubi mtd=4 //ubi作为模块加载

或

#ubiattach /dev/ubi_ctrl -m 4 //通过ubiattach关联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

更详细的解释参见http://www.linux-mtd.infradead.org/doc/ubi.html#L_overhead

#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：制定文件内容的位置
    -m：页面大小
    -e：逻辑擦除块大小
    -p：物理擦除块大小
    -c：最大的逻辑擦除块数量
    对我们这种情况，文件系统最多可以访问卷上的129024*812=100M空间
    -s：最小的硬件输入输出页面大小，如：k9f1208为256(上下半页访问)

其中，ubinize.cfg的内容为：

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

4、利用uboot烧写、启动UBIFS镜像

1）烧写UBIFS镜像

OMAP3 DevKit8000 # mmcinit
    OMAP3 DevKit8000 # fatload mmc 0:1 81000000 ubi.img
    reading ubi.img
    12845056 bytes read
    OMAP3 DevKit8000 # nand unlock
    device 0 whole chip
    nand_unlock: start: 00000000, length: 268435456!
    NAND flash successfully unlocked
    OMAP3 DevKit8000 # nand ecc sw
    OMAP3 DevKit8000 # nand erase 680000 7980000
    NAND erase: device 0 offset 0x680000, size 0x7980000
    Erasing at 0x7fe0000 -- 100% complete.
    OK
    OMAP3 DevKit8000 # nand write.i 81000000 680000 $(filesize)
    NAND write: device 0 offset 0x680000, size 0xc40000
    Writing data at 0x12bf800 -- 100% complete.
    12845056 bytes written: OK

烧写过程和烧写内核镜像的过程一致，所以UBI文件系统应该不像yaffs文件系统那样用到了nand的OOB区域。

2）设置UBIFS文件系统作为根文件系统启动的参数

OMAP3 DevKit8000 # setenv bootargs console=ttyS2,115200n8 ubi.mtd=4 root=ubi0:rootfs
rootfstype=ubifs video=omapfb:mode:4.3inch_LCD
OMAP3 DevKit8000 # setenv bootcmd nand read.i 80300000 280000 200000\;bootm 80300000

根文件系统的位置在MTD4上

系统启动时会打印出如下和UBI相关的信息：

Creating 5 MTD partitions on "omap2-nand":
    0x00000000-0x00080000 : "X-Loader"
    0x00080000-0x00260000 : "U-Boot"
    0x00260000-0x00280000 : "U-Boot Env"
    0x00280000-0x00680000 : "Kernel"
    0x00680000-0x08000000 : "File System"
    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
    UBI: MTD device name: "File System"
    UBI: MTD device size: 121 MiB
    UBI: number of good PEBs: 970
    UBI: number of bad PEBs: 2
    UBI: max. allowed volumes: 128
    UBI: wear-leveling threshold: 4096
    UBI: number of internal volumes: 1
    UBI: number of user volumes: 1
    UBI: available PEBs: 0
    UBI: total number of reserved PEBs: 970
    UBI: number of PEBs reserved for bad PEB handling: 9
    UBI: max/mean erase counter: 2/0

imx515 uboot UBIFS移植及android UBIFS文件系统烧写

分类：BootLoad2010-09-13 17:202963人阅读评论(1)收藏举报

作者：longfeey

1.1 Uboot UBI的移植

关于uboot的UBI的移植几乎没有说明介绍，移植首先要保证你的flash驱动能够跑起来，我是在nand flash 上跑的UBI。刚开始的时候我也没有什么头绪，只能够从uboot的readme开始查找一些蛛丝马迹。

- MTD Support (mtdparts command, UBI support)

CONFIG_MTD_DEVICE

Adds the MTD device infrastructure from the Linux kernel.

Needed for mtdparts command support.

CONFIG_MTD_PARTITIONS

Adds the MTD partitioning infrastructure from the Linux

kernel. Needed for UBI support.

因此，要UBI支持首先得要MTD支持，因此在配置文件中要添加以上两项的定义。

要移植UBI还要添加：

#define CONFIG_CMD_UBIFS

#define CONFIG_CMD_UBI

总的关于UBI的部分是以下几个宏：

#define CONFIG_CMD_UBI

#define CONFIG_CMD_UBIFS

#define CONFIG_CMD_MTDPARTS

#define CONFIG_MTD_DEVICE

#define CONFIG_MTD_PARTITIONS

#define CONFIG_RBTREE

#define CONFIG_LZO

同时要给NAND建立个默认的分区，方便以后操作。分区如下：

#define MTDIDS_DEFAULT "nand0=nand0"

#define MTDPARTS_DEFAULT "mtdparts=nand0:0x100000@0x0(u-boot),0x300000@0x120000(kernel),0x7b00000@0x420000(rootfs),-(reserved)"

#define MTD_ACTIVE_PART "nand0,2"

以上的配置都在uboot_imx/include/configs/mx51_vdphone.h文件中进行配置。

需要注意的是增加UBI的支持之后uboot会增大到300多KB，在NAND中启动，需要修改以下文件uboot-imx/cpu/arm_cortexa8/mx51/mxc_nand_load.S

add r6, r0, #0x1E00

ldr r5, =_end /* Try get right image size */

add r5, r2, #0x00060000 /* Fixme to get actual image size */

这里使用0x60000（384K）大小，已经足够，如果实际有变化，可以进行相应调节。如果uboot传给Copy_Good_Blk 拷贝的uboot的大小小于uboot的长度的话，uboot跑不起来，移植的时候被这个问题必须注意。

这个时候就可以make 了，执行以下命令：

make clean

make mx51_vdphone_config

make all

如果正常的话会编译出u-boot.bin在根目录下。

1.2 u-boot 下ubi的使用

1.2.1 配置u-boot nand分区

通过mtdpart命令配置u-boot下的nand分区，本项目已经在配置头文件里面设置了默认nand分区，

#define MTDPARTS_DEFAULT "mtdparts=nand0:0x100000@0x0(u-boot),0x300000@0x120000(kernel),0x7b00000@0x420000(rootfs),-(reserved)"

如果需要修改，可以通过修改默认分区列表，也可以通过命令mtdpart进行重新分区。这里使用默认分区，通过以下命令使默认分区生效：

mtdpart default //设置默认分区

saveevn //保存分区信息

1.2.2 nand u-boot 烧写

通过以上的配置编译，如果成功生成u-boot.bin，那就可以通过SD卡启动，直接烧写u-boot.bin到nand flash了。操作步骤如下：

1) 下载u-boot.bin到内存

tftp 0x90800000 /tftpboot/mx51/u-boot.bin

2) 擦除u-boot分区

nand erase u-boot

3) 烧写u-boot到nand flash分区

nand write 0x90800000 u-boot 0x60000

1.2.3 内核的烧写

内核的烧写和平常烧写方式一样，只需用nand命令写入nand即可,操作步骤如下：

1) 擦除kernel分区

nand erase kernel

2) 下载kernel到内存

tftp 0x90800000 /tftpboot/mx51/uImage 将内核通过tftp下载到内存中

3) 烧写kernel到nand kernel分区

nand write 0x90800000 kernel 0x300000

1.2.4 UBI文件系统的烧写

本项目使用的文件系统将根文件系统和system文件系统整合在一起。所以，只需要烧写整合后的文件系统即可。如果要使用ubifs文件系统作为根文件系统，在烧写之前必须通过mkfs.ubifs工具将做好的文件系统制作镜像文件。mkfs.ubifs工具是通过编译mtd-utils工具下的mkfs.ubifs目录即可生成的PC端UBIFS文件系统镜像制作工具。操作步骤如下：

1) 制作根文件系统

mkfs.ubifs -r root/ -m 2048 -e 129024 -c 2364 -o root-fs.img

root目录为整合android root和system文件系统后的目录，应当能够通过NFS系统的

2) 擦除root分区

nand erase root

3) 激活root分区为UBI格式

ubi part root

4) 创建root分区

ubi create root

5) 将文件系统下载到内存

tftp 0x90800000 root-fs.img

6) 将文件系统烧写到rootfs 中

ubi write 0x90800000 rootfs 0x339600//0x339600为tftp下载到的root-fs.img镜像大小，

1.2.5 设置启动参数

设置bootargs：

setenv bootargs ubi.mtd=2 root=ubi0:rootfs rootfstype=ubifs console=ttymxc0,115200 wvga calibration init=/init rw

启动拨码开关5,8位置设置为ON，上电重新启动，即可从Nand flash 启动。

1.3 android FLASH UBI文件系统的制作和烧写

将android编译为UBI文件系统格式，生成的system.img,userdata.img,recover.img就可以直接在u-boot中通过ubi write 命令烧写，前提条件是uboot已经支持或完成ubi和UBIFS的移植工作，并且linux kernel也要支持UBIFS文件系统。

1.3.1 设置mtdpart分区

1) U-Boot中配置默认分区参数，路径如下：

#板级相关的配置文件include/configs/mx51/xxxx.h

mtdparts: mtdparts=nand0:0x100000@0x0(u-boot),0x300000@0x120000(kernel),0x100000@0x420000(ramdisk),0x4B00000@0x520000(system),0x1E00000@0x5020000(userdata),0xD00000@0x6E20000(cache),-(reserved)

2) 第一次烧写完boot后，设置mtdpart分区：

BBG U-Boot > mtdparts default #加载默认分区配置

BBG U-Boot > save #保存配置

BBG U-Boot > mtdpart #查看分区配置

device nand0 <nand0>, # parts = 7

#: name size offset mask_flags

0: u-boot 0x00100000 0x00000000 0

1: kernel 0x00300000 0x00120000 0

2: ramdisk 0x00100000 0x00420000 0

3: system 0x04b00000 0x00520000 0

4: userdata 0x01e00000 0x05020000 0

5: cache 0x00d00000 0x06e20000 0

6: reserved 0x004e0000 0x07b20000 0

active partition: nand0,0 - (u-boot) 0x00100000 @ 0x00000000

defaults:

mtdids : nand0=nand0

3) 烧写U-Boot到FLASH

BBG U-Boot > tftp 0x90800000 u-boot.bin #获取U-Boot到内存

BBG U-Boot > nand erase u-boot #格式化u-boot分区

BBG U-Boot > nand write 0x90800000 u-boot 0x100000 #烧写u-boot到对应分区

4) 烧写Linux内核到FLASH

BBG U-Boot > tftp 0x90800000 uImage #获取内核到内存

BBG U-Boot > nand erase kernel #格式化内存分区

BBG U-Boot > nand write 0x90800000 kernel 0x300000 #烧写内核到对应分区

5) 烧写Ramdisk到FLASH

BBG U-Boot > tftp 0x90800000 uramdisk.img #获取uramdisk到内存

BBG U-Boot > nand erase ramdisk #格式化uramdisk分区

BBG U-Boot > nand write 0x90800000 ramdisk 0x100000 #烧写uramdisk到对应分区

6) 烧写System到FLASH

BBG U-Boot > nand erase system #擦除system分区

BBG U-Boot > tftp 0x90800000 system.img #获取system到内存

BBG U-Boot > ubi part system #激活system分区为ubi格式

Creating 1 MTD partitions on "nand0":

0x000097855f98-0x000000520000 : "<NULL>"

UBI: attaching mtd1 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 mtd1 to ubi0

UBI: MTD device name: "mtd=3"

UBI: MTD device size: 78643200 MiB

UBI: number of good PEBs: 600

UBI: number of bad PEBs: 0

UBI: max. allowed volumes: 128

UBI: wear-leveling threshold: 4096

UBI: number of internal volumes: 1

UBI: number of user volumes: 0

UBI: available PEBs: 590

UBI: total number of reserved PEBs: 10

UBI: number of PEBs reserved for bad PEB handling: 6

UBI: max/mean erase counter: 1/1

BBG U-Boot > ubi create system #创建system分区

Creating dynamic volume system of size 76124160

#烧写sytem分区,大小为tftp下载完成后提示的大小

BBG U-Boot > ubi write 0x90800000 system 0x3ca9800

Volume "system" found at volume id 0

7) 烧写userdata到FLASH

BBG U-Boot > nand erase userdata #擦除userdata分区

BBG U-Boot > ubi part userdata #激活userdata分区为ubi格式

UBI: mtd1 is detached from ubi0

Creating 1 MTD partitions on "nand0":

0x000097855f98-0x000005020000 : "<NULL>"

UBI: attaching mtd1 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: empty MTD device detected

UBI: create volume table (copy #1)

UBI: create volume table (copy #2)

UBI: attached mtd1 to ubi0

UBI: MTD device name: "mtd=4"

UBI: MTD device size: 31457280 MiB

UBI: number of good PEBs: 240

UBI: number of bad PEBs: 0

UBI: max. allowed volumes: 128

UBI: wear-leveling threshold: 4096

UBI: number of internal volumes: 1

UBI: number of user volumes: 0

UBI: available PEBs: 234

UBI: total number of reserved PEBs: 6

UBI: number of PEBs reserved for bad PEB handling: 2

UBI: max/mean erase counter: 0/0

BBG U-Boot > ubi create userdata #创建userdata分区

Creating dynamic volume userdata of size 30191616

BBG U-Boot > tftp 0x90800000 userdata.img #获取userdata到内存

#烧写userdata分区,大小为tftp下载完成后提示的大小

BBG U-Boot > ubi write 0x90800000 userdata 0x979800

Volume "userdata" found at volume id 0

8) 初始化Cache分区

BBG U-Boot > ubi part cache #激活cache分区为ubi格式

UBI: mtd1 is detached from ubi0

Creating 1 MTD partitions on "nand0":

0x000097855f98-0x000006e20000 : "<NULL>"

UBI: attaching mtd1 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: empty MTD device detected

UBI: create volume table (copy #1)

UBI: create volume table (copy #2)

UBI: attached mtd1 to ubi0

UBI: MTD device name: "mtd=5"

UBI: MTD device size: 13631488 MiB

UBI: number of good PEBs: 104

UBI: number of bad PEBs: 0

UBI: max. allowed volumes: 128

UBI: wear-leveling threshold: 4096

UBI: number of internal volumes: 1

UBI: number of user volumes: 0

UBI: available PEBs: 98

UBI: total number of reserved PEBs: 6

UBI: number of PEBs reserved for bad PEB handling: 2

UBI: max/mean erase counter: 0/0

BBG U-Boot > ubi create cache #创建cache分区

9) FLASH上Android的加载与启动

设置启动参数

setenv bootcmd_nand 'run bootargs_nand;nand read ${loadaddr} kernel; nand read ${rd_loadaddr} ramdisk; bootm ${loadaddr} ${rd_loadaddr}'

setenv bootargs_nand 'setenv bootargs ubi.mtd=3 ubi.mtd=4 ubi.mtd=5 console=ttymxc0,115200 androidboot.console=ttymxc0 wvga calibration init=/init rw'

setenv bootcmd 'run bootcmd_nand'

saveenv

重启即可从nand flash启动烧写的ubi文件系统

Uboot UBI的移植

分类：BootLoad2010-09-15 21:562235人阅读评论(2)收藏举报

作者：longfeey

1.1 Uboot UBI的移植

关于 uboot的 UBI的移植几乎没有说明介绍，移植首先要保证你的 flash驱动能够跑起来，我是在 nand flash 上跑的 UBI。刚开始的时候我也没有什么头绪，只能够从 uboot的 readme开始查找一些蛛丝马迹。

- MTD Support (mtdparts command, UBI support)

CONFIG_MTD_DEVICE

Adds the MTD device infrastructure from the Linux kernel.

Needed for mtdparts command support.

CONFIG_MTD_PARTITIONS

Adds the MTD partitioning infrastructure from the Linux

kernel. Needed for UBI support.

因此，要 UBI支持首先得要 MTD支持，因此在配置文件中要添加以上两项的定义。

要移植 UBI还要添加：

#define CONFIG_CMD_UBIFS

#define CONFIG_CMD_UBI

总的关于 UBI的部分是以下几个宏：

#define CONFIG_CMD_UBI

#define CONFIG_CMD_UBIFS

#define CONFIG_CMD_MTDPARTS

#define CONFIG_MTD_DEVICE

#define CONFIG_MTD_PARTITIONS

#define CONFIG_RBTREE

#define CONFIG_LZO

同时要给 NAND建立个默认的分区，方便以后操作。分区如下：

#define MTDIDS_DEFAULT "nand0=nand0"

#define MTDPARTS_DEFAULT "mtdparts=nand0:0x100000@0x0(u-boot),0x300000@0x120000(kernel),0x7b00000@0x420000(rootfs),-(reserved)"

#define MTD_ACTIVE_PART "nand0,2"

以上的配置都在uboot_imx/include/configs/mx51_vdphone.h文件中进行配置。

需要注意的是增加 UBI的支持之后 uboot会增大到 300多 KB，在 NAND中启动，需要修改以下文件uboot-imx/cpu/arm_cortexa8/mx51/mxc_nand_load.S

add r6, r0, #0x1E00

ldr r5, =_end /* Try get right image size */

add r5, r2, #0x00060000 /* Fixme to get actual image size */

这里使用0x60000（384K）大小，已经足够，如果实际有变化，可以进行相应调节。如果 uboot 传给 Copy_Good_Blk 拷贝的 uboot的大小小于 uboot的长度的话， uboot跑不起来，移植的时候被这个问题必须注意。

这个时候就可以 make 了，执行以下命令：

make clean

make mx51_vdphone_config

make all

如果正常的话会编译出 u-boot.bin在根目录下。

1.2 u-boot 下 ubi 的使用

1.2.1 配置 u-boot nand 分区

通过mtdpart命令配置u-boot下的nand分区，本项目已经在配置头文件里面设置了默认nand分区，

#define MTDPARTS_DEFAULT "mtdparts=nand0:0x100000@0x0(u-boot),0x300000@0x120000(kernel),0x7b00000@0x420000(rootfs),-(reserved)"

如果需要修改，可以通过修改默认分区列表，也可以通过命令mtdpart进行重新分区。这里使用默认分区，通过以下命令使默认分区生效：

mtdpart default //设置默认分区

saveevn //保存分区信息

1.2.2 nand u-boot 烧写

通过以上的配置编译，如果成功生成 u-boot.bin，那就可以通过 SD卡启动，直接烧写 u-boot.bin到 nand flash了。操作步骤如下：

1) 下载 u-boot.bin到内存

tftp 0x90800000 /tftpboot/mx51/u-boot.bin

2) 擦除 u-boot分区

nand erase u-boot

3) 烧写 u-boot到 nand flash分区

nand write 0x90800000 u-boot 0x60000

1.2.3 内核的烧写

内核的烧写和平常烧写方式一样，只需用nand命令写入nand即可,操作步骤如下：

1) 擦除kernel分区

nand erase kernel

2) 下载kernel到内存

tftp 0x90800000 /tftpboot/mx51/uImage 将内核通过tftp下载到内存中

3) 烧写kernel到nand kernel分区

nand write 0x90800000 kernel 0x300000

1.2.4 UBI文件系统的烧写

本项目使用的文件系统将根文件系统和 system文件系统整合在一起。所以，只需要烧写整合后的文件系统即可。如果要使用 ubifs文件系统作为根文件系统，在烧写之前必须通过 mkfs.ubifs工具将做好的文件系统制作镜像文件。 mkfs.ubifs工具是通过编译 mtd-utils工具下的 mkfs.ubifs目录即可生成的 PC端 UBIFS文件系统镜像制作工具。操作步骤如下：

1) 制作根文件系统

mkfs.ubifs -r root/ -m 2048 -e 129024 -c 2364 -o root-fs.img

root目录为整合android root和system文件系统后的目录，应当能够通过NFS系统的

2) 擦除root分区

nand erase root

3) 对root分区进行ubi格式化

ubi part root

4) 将文件系统下载到内存

tftp 0x90800000 ubifs.img

5) 将文件系统烧写到rootfs 中

ubi write 0x90800000 rootfs 0x339600

1.2.5 设置启动参数

设置 bootargs：

setenv bootargs ubi.mtd=2 root=ubi0:rootfs rootfstype=ubifs console=ttymxc0,115200 wvga calibration init=/init rw

启动拨码开关 5,8位置设置为 ON，上电重新启动，即可从 Nand flash启动。

“5) 将文件系统烧写到 rootfs中

ubi write 0x90800000 rootfs 0x339600”
这步不行，ubi 文件系统不能使用 nand write烧写吧！

MTD设备及JFFS2, UBIFS文件系统的使用简介

分类：Linux使用技巧以及软件开发2011-09-07 12:101100人阅读评论(0)收藏举报

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MTD设备

MTD (Memory Technology Devices)更多的代表Flash设备，它提供了统一接口来处理各种裸Flash设备，例如NAND， NOR， OneNAND等。对于使用FTL技术模拟成块设备的Flash，并不属于MTD设备。例如MMC, eMMC, SD等。
/dev/mtdN, MTD字符设备，代表MTD设备，可以进行各种ioctl操作
/proc/mtd,过时的proc接口
sysfs接口是正在使用的接口，包括/sys/devices,/sys/class,/sys/module接口
mtdram, mtdblock，mtdram模拟NOR flash设备，而mtdblock将NOR flash模拟成块设备，但是它并不高级，远没有提供FTL的功能，例如写均衡，坏块管理等，它只是一个简单的模拟块设备的接口。通过对象的/dev/mtdblockN可以以访问块设备的方式访问NOR flash。

mtdram 用内存模拟NOR Flash
block2mtd 用块设备模拟NOR Flash
nandsim 用内存会文件模拟NAND Flash
1. 首先要编译内核支持MTD相关选项，不管是内置还是编译为模块。
2. 安装mtd-utils工具
3.1. mtdram, mtdblock
#modinfo mtdram
可以看出mtdram有两个参数，total_size, erase_size，都以KiB为单位，下面创建一个32MiB的MTD设备，擦除块大小为128KiB
#modprobe mtdram total_size=$((32*1024)) erase_size=128
#cat /proc/mtd //查看当前的mtd设备，另外，还可以通过/sys/devices/virtual/mtd/目录来查看MTD设备
#ls -l /dev/mtd* //自动创建了/dev/mtd0,/dev/mtd0ro设备节点
#modprobe mtdblock
#ls -l /dev/mtd* //自动创建了和/dev/mtd0对应的块设备节点/dev/mtdblock0
3.2. block2mtd
block2mtd顾名思义使用块设备模拟MTD设备，这里的块设备既可以是真正的块设备，也可以是使用losetup模拟的块设备。
#dd if=/dev/zero of=block.img bs=4K count=8096 // 创建一个32M大小的文件
#losetup /dev/loop0 block.img //模拟块设备文件，可以使用 losetup -f block.img, losetup -a，如果/dev/loop0已经被占用。
#modinfo block2mtd
可以看出block2mtd模块有一个参数block2mtd，设置块设备文件和擦除块大小
#modprobe block2mtd block2mtd=/dev/loop0,128KiB
#cat /proc/mtd
#ls -l /dev/mtd*
3.3. nandsim
nandsim模拟NAND flash设备，前两种都是模拟NOR flash设备，也可以使用mtdinfo <device>来查看，可以看出，通过mtdram，block2mtd模拟的flash设备最小输入输出单位是字节。
#modinfo nandsim
nandsim有一堆参数，其中first_id_byte, second_id_byte分别指明设备制造商ID和芯片ID，如果不指明，会创建一个默认128M大小的flash设备
#modprobe nandsim first_id_byte=0x20 second_id_byte=0x33
#cat /proc/mtd
#ls -l /dev/mtd*
#mtdinfo /dev/mtdN //查看MTD的信息，例如这里创建的NAND flash信息为
Name: NAND simulator partition 0
Type: nand
Eraseblock size: 16384 bytes, 16.0 KiB
Amount of eraseblocks: 1024 (16777216 bytes, 16.0 MiB)
Minimum input/output unit size: 512 bytes
Sub-page size: 256 bytes
OOB size: 16 bytes
Character device major/minor: 90:4
Bad blocks are allowed: true
Device is writable: true
4. Flash文件系统
现在，有了MTD设备，还没有合适的文件系统，JFFS2和UBIFS是两个比较流行的flash文件系统。
4.1. JFFS2
JFFS2文件系统用户空间工具为mtd-utils，提供创建jffs2的工具mkfs.jffs2和jffs2dump。创建jffs2文件系统映像后可以用nand工具烧写到flash上。
#mkfs.jffs2 --root=jffs2.dir --pagesize=4KiB --eraseblock=128KiB --pad=$((32*1024))KiB --output=jffs2.img
上面命令以目录jffs2.dir为根创建了一个jffs2.img文件系统映像，--pad表示使用0xFF填充剩余的空间，如果没有参数表示填充到最后一块即止。这里填充到32MiB大小。
在Linux上，可以通过mtdram/mtdblock来查看修改jffs2.img。但是不能直接通过loop back来挂载，因为它工作在MTD之上，而不是块设备之上。
#modprobe mtdram total_size=$((1024*32)) erase_size=128
#modprobe mtdblock
#dd if=jffs2.img of=/dev/mtdblock0
#mount -t jffs2 /dev/mtdblock0 /mnt
或者使用nandsim模拟，然后使用nandwrite将jffs2.img写入MTD设备
#modprobe nandsim // 默认模拟一个128MiB的nand flash
#nandwrite -j /dev/mtd1 jffs2.img
#mount -t jffs2 /dev/mtdblock1 /mnt

UBIFS
UBIFS工作在UBI层之上，UBI是对MTD设备的又一层抽象。首先，要将MTD设备加入UBI池，然后再在UBI之上创建UBIFS，有点类似LVM的概念。
#modprobe nandsim // 创建一个nand flash设备，128MiB
#mtdinfo /dev/mtd0 // flash的物理擦除块大小为16KiB
#modprobe ubi mtd=0 // 将/dev/mtd0加入ubi设备池
或者
#modprobe ubi
#ubiattach /dev/ubi_ctrl -m 0 //现在将会生成/dev/ubi0设备
#ubinfo /dev/ubi0 // ubi设备的逻辑擦除块大小为15.5KiB, 15872B，这是因为创建ubi设备时需要在每个物理擦除块写入头。
#ubimkvol /dev/ubi0 -N ubi-vol0 -s 32MiB //创建一个32MiB的volume,/dev/ubi0_0
#ubinfo /dev/ubi0_0
#mount -t ubifs ubi0:ubi-vol0 /mnt
#echo "hello ubifs" > /mnt/hello.txt
#mkfs.ubifs -r /mnt -m 512 -e 15782 -c 2115 -o ubifs.img
上面命令中的最小IO单位512字节，逻辑擦除块大小，以及文件系统最大可扩展至2115个逻辑块，这些信息可以使用如下命令获得
#ubinfo /dev/ubi0 //获得最小IO单位，逻辑擦除块大小
#ubinfo /dev/ubi0_0 //文件系统包含的逻辑块数
#cat ubinize.cfg
[ubifs]
mode=ubi
image=ubifs.img
vol_id=0
vol_size=32MiB
vol_type=dynamic
vol_name=ubi-vol0
vol_flags=autoresize
#ubinize -o ubi.img -m 512 -s 256 -p 16KiB ubinize.cfg
这里和mkfs.ubifs的参数不同，-p的参数为物理擦除块大小，也就是ubi工作在MTD层之上，所以需要MTD的参数，即物理参数，而ubifs工作在ubi之上，所以需要ubi的参数，即逻辑参数。
现在，ubi设备映像已经被保存在了ubi.img中，不仅包含ubifs信息，还包含ubi信息，所以可以直接烧写到MTD设备上即可。
#modprobe nandsim
#dd if=ubi.img /dev/mtd0
#modprobe ubi mtd=0
#mount -t ubifs ubi0_0 /mnt
#ls /mnt

hello.txt

注意：如果出现ubiattach错误，很可能是使用了block2mtd模拟MTD设备，因为这时设备是没有格式化的，所以会出现ubi_read_volume_table: the layout volume was not found，通过dmesg查看。那么，首先需要格式化MTD设备
#ubiformat /dev/mtd0
#ubiattach /dev/ubi_ctrl -m 0

使用QEMU模拟搭建ARM开发平台（二）——加入busybox支持

2011-08-31 13:38339人阅读评论(0)收藏举报

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在上一篇文章中，搭建的arm平台只有一个最小化的initramfs，只是可以验证可以启动，但没有实用性，busybox是嵌入式环境中的杀手级应用，将busybox集成进initramfs变得非常实用。

0. 首先要安装qemu, arm toolchain，还要下载busybox源码。我下载的是busybox-1.18.5.tar.bz2
1. 编译安装busybox
$tar xjf busybox-1.18.5.tar.bz2
$cd busy box-1.18.5
$make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- defconfig
$make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- menuconfig
选择将busybox编译成静态文件, "Busybox Settings --> Build Options"
$make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- install
编译安装完成后，会在当前目录下生成_install目录，此为默认的安装目录，也可以在Busybox Settings中设置为别的目录。现在制作initramfs。
$cd _install
$find . | cpio -o -H newc | gzip $HOME/versatile-busybox
现在用qemu模拟。
$cd $HOME
$qemu-system-arm -M versatilepb -kernel versatile-zImage -initrd versatile-busybox -m 128M -append "root=/dev/ram rdinit=/bin/sh"
这里如果不加rdinit=/bin/sh，那么/linuxrc将会试图挂载根文件系统，并且运行新根文件系统中的init，由于我们没有另外的真正的根文件系统，所以使用rdinit=/bin/sh，启动到sh中，敲入回车，将会出现shell命令提示符。在当前root中，没有/proc,/sys存在，所以例如mount等这些以来/proc, /sys的命令不能正常工作。在虚拟机中执行
#mkdir /proc /sys
#mount -t proc proc /proc
#mount -t sysfs sysfs /sys
也可以将其加入到启动脚本中，关闭虚拟机，然后修改versatile-busybox
$cd busybox-1.18.5/_install
$mkdir -p etc/init.d
$cd etc/init.d
$cat > rcS <<EOF
#!/bin/sh
>mkdir /proc /sys
>mount -t proc proc /proc
>mount -t sysfs sysfs /sys
>mdev -s
EOF
$chmod +x rcS
$cd busybox-1.18.5/_install
$find . | cpio -o -H newc | gzip > $HOME/versatile-busybox
现在用qemu模拟
qemu-system-arm -M versatilepb -kernel versatile-zImage -initrd versatile-busybox -m 128M -append "root=/dev/ram rdinit=/sbin/init"
注意这里的rdinit=/sbin/init，前面之所以是rdinit=/bin/sh，是因为/sbin/init会执行/etc/init.d/rcS，而前面并没有创建这个文件，所以会打印很多错误！特别是由于没有启动mdev。

详细请参考http://balau82.wordpress.com/2010/03/27/busybox-for-arm-on-qemu/

移植ubifs文件系统

整理：廖振球

时间：2012.02.07

1.开发环境：

CPU：DM365

Nandflash:

内核版本：2.6.34

2.内核支持：
1)Device Drivers --->Memory Technology Device (MTD) support --->UBI - Unsorted block images --->Enable UBI
2)File systems --->Miscellaneous filesystems --->UBIFS file system support
这样我们的内核就支持UBIFS文件系统了

3.编译UBIFS工具

mtd-utils工具中提供了对UBIFS的支持，

下载mtd-utils：wget http://debian.mirror.inra.fr/deb ... 0080508.orig.tar.gz

编译mtd-utils
tar xzvf mtd-utils_20080508.orig.tar.gz
cd mtd-utils-20080508/ubi-utils

修Makefile中CC := arm_v5t_le-gcc
make
mtd-utils-20080508/ubi-utils目录下生成我们需要的ubifs工具，将这些工具拷贝到文件系统/bin下

4.使用UBIFS
我的分区信息：

# more /proc/partitions

major minor #blocks name

31 0 3840 mtdblock0

31 1 256 mtdblock1

31 2 8192 mtdblock2

31 3 131072 mtdblock3