一 . 目的要求
. 用高級語言編寫和調試一個簡單的文件系統，模擬文件管理的工作過程。從而對各種文件操作命令的實
質內容和執行過程有比較深入的了解。
要求設計一個 n個用戶的文件系統，每次用戶可保存m個文件，用戶在一次運行中只能打開一個文件，對
文件必須設置保護措施，且至少有Create、delete、open、close、read、write等命令。
二 . 例題：
設計一個10個用戶的文件系統，每次用戶可保存10個文件，一次運行用戶可以打開5個文件。
程序採用二級文件目錄（即設置主目錄[MFD]）和用戶文件目錄（UED）。另外，為打開文件設置了運行文
件目錄（AFD）。
為了便於實現，對文件的讀寫作了簡化，在執行讀寫命令時，只需改讀寫指針，並不進行實際的讀寫操作
演算法與框圖：
因系統小，文件目錄的檢索使用了簡單的線性搜索。
文件保護簡單使用了三位保護碼：允許讀寫執行、對應位為 1，對應位為0，則表示不允許讀寫、執行。
程序中使用的主要設計結構如下：
主文件目錄和用戶文件目錄（ MFD、UFD）
打開文件目錄（ AFD）（即運行文件目錄）
M D F
用戶名
文件目錄指針
用戶名
文件目錄指針
U F D
文件名
保護碼
文件長度
文件名
·
·
·
A F D
打開文件名
打開保護碼
讀寫指針
文件系統演算法的流程圖如下：
三 . 實驗題：
增加 2～3個文件操作命令，並加以實現。（如移動讀寫指針，改變文件屬性，更換文件名，改變文件
保護級別）。
編一個通過屏幕選擇命令的文件管理系統，每屏要為用戶提供足夠的選擇信息，不需要打入冗長的命令。
設計一個樹型目錄結構的文件系統，其根目錄為 root，各分支可以是目錄，也可以是文件，最後的葉
子都是文件。
根據學校各級機構，編制一文件系統。
② 用c++編寫一個文件系統 功能使用命令行的方式實現，這個命令行是什麼意思有圖
比如對你完成這個文件系統，可以運行
mkdir cp mv rm等命令。
③ 如何利用busybox製作根文件系統
選定 busybox-1.9.2.tar.bz2 這個版本, 以靜態方式編譯, 即生成的 busybox 不需要共享庫的支持就能運行。這樣做我們就不需要布署程序庫了。缺點是自己寫的 arm-linux 程序在這個根文件系統中是不能運行的,因為缺少共享程序庫的支持。不過不用擔心,通過在目標機里以掛接 NFS 的方式, 將宿主機的 arm-linux-gcc 編譯器的庫文件掛到 arm-linux 的 /lib 下, 就可完美的運行我們自己的程序了。
現在開始製作靜態鏈接庫的根文件系統。
1、准備根文件系統
首先准備製作工具BusyBox1.9.2。
准備交叉編譯工具arm-linux-gcc 3.3.2。
在機器上建立rootfs的文件夾
#mkdir rootfs
在rootfs中建立linux系統中典型的文件夾
#cd rootfs
#mkdir root home bin sbin etc dev usr lib tmp mnt sys proc
#mkdir usr/lib usr/bin
#pwd
/home/su/rootfs
2、解壓源碼包
#tar xjf busybox-1.9.2.tar.bz2
#cd busybox-1.9.2
3、修改 Makefile,
#vi Makefile
將Makefile中的
CROSS_COMPILE ?=
改為
CROSS_COMPILE ?= /usr/local/arm/3.3.2/bin/arm-linux-
注:這個版本的 busybox 用 3.4.1 的 arm-linux-gcc 編譯有些問題, 用 3.3.2 版則可順利編譯。
4、定製 busybox
選擇busybox下全部的可執行程序
#make defconfig
進到配置選項
#make menuconfig
設置靜態編譯方式
Busybox Settings ---> Build Options ---> [*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs)
Busybox Settings ---> Install Options ---> 中輸入建立根文件系統的文件所在的路徑/home/su/rootfs。
其它的默認。
確保 [*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs) 被選中，保存退出
5、執行 make 編譯
#make
編譯出錯, 信息如下:
applets/applets.c:15:2: warning: #warning Static linking against glibc proces buggy executables
applets/applets.c:16:2: warning: #warning (glibc does not cope well with ld --gc-sections).
applets/applets.c:17:2: warning: #warning See sources.redhat.com/bugzilla/show_bug.cgi?id=3400
applets/applets.c:18:2: warning: #warning Note that glibc is unsuitable for static linking anyway.
applets/applets.c:19:2: warning: #warning If you still want to do it, remove -Wl,--gc-sections
applets/applets.c:20:2: warning: #warning from scripts/trylink and remove this warning.
applets/applets.c:21:2: error: #error Aborting compilation.
make[1]: *** [applets/applets.o] Error 1
按照提示,修改文件 applets/applets.c 第 21 行, 將
#error Aborting compilation.
注釋掉:
執行 make 重新編譯
#make
編譯通過, busybox 被生成了, 然後執行
#make install
busybox 就被安裝到指定的路徑下了/home/su/rootfs,這時可發現rootfs下多了個liunxrc的文件，bin、sbin下也多了很多文件。用ls –l命令查看其中的一個文件，可發現其是鏈接到busybox的一個連接符，所以我們之後在目標機上運行的命令大多都會調用busybox這個文件的。
若之前忘了指定路徑，默認生成到臨時目錄busybox-1.9.2/_install 下了。
6、編寫配置/etc下的初始化程序（可省略）
最簡單的做法是把busybox-1.9.2/examples/bootfloppy/etc下的全部文件拷到目標文件的etc目錄下
#cd /home/su/busybox-1.9.2/examples/bootfloppy/etc
#cp –rf * /home/su/rootfs/etc
也可自己寫這些文件。
7、把rootfs做成鏡像
#mkcramfs rootfs rootfs.cramfs
8、把rootfs.cramfs燒寫到目標機中。
9、運行目標機
這時會遇到一個錯誤信息：
Can』t open tty2
Can』t open tty3
Can』t open tty4
解決辦法：把/rootfs/etc/ inittab 文件的第三行「tty2::askfirst:-bin/sh」刪除掉。
返回到第7步重做。
現實中，動態編譯的方法更適合工程的需要，所以一般是採用動態的方法編譯根文件系統的。若選擇動態編譯的辦法，大體方法還是一樣的，存在一些不同之處是：
不同之處之一是：
進到配置選項
#make menuconfig
選擇動態方式
Busybox Settings ---> Build Options ---> [*] Build Shared libbusybox
不同之處之二是：
上面靜態編譯出現的出錯信息不會出現了，所以不需對程序做任何修改，但還是必須用arm-linux-gcc 3.3.2編譯，否則還是會有麻煩。
不同之處之三是（最大的不同之處）：
編譯完成後，需進到rootfs目錄的lib中，往裡面添加一些庫文件
#cd /home/su/rootfs/lib
這里有點麻煩，我怎麼知道需要什麼庫文件的支持呢？
最簡單的辦法是把arm-linux-gcc 3.3.2下的整個lib庫拷進來，簡單省事。但是這么做存在一個問題，做出的根文件系統非常大。
另一個辦法是：
#cd /home/su/rootfs/bin
#arm-linux-readelf busybox | grep shared
這樣就可以顯示出系統運行起來需要什麼庫文件，再把相應的庫文件拷到/home/su/rootfs/lib下。一般而言，系統庫用到兩個：動態鏈接器ld-linux.so和c函數庫Glibc，Glibc包括：
ld-linux:動態鏈接庫，必需
libc: 標准c函數庫，必需
libm: 數學庫，一般需要
libdl: 用於動態裝載共享庫，較少用到
libcrypt: 加密附加庫，需要認證的程序用到，較少用
libpthread: POSIX線程庫，一般需要
如果需要某個函數庫，我們可以將這些庫和對應的符號鏈接拷到目標根文件系統的/lib目錄下。簡單起見，應該使用-d選項或-a選項調用cp命令，這樣可保留完整的符號鏈接信息。
例：
#cp –a libc.so.6 /home/su/rootfs/lib/
為了減少運行時庫的大小，我們應該使用交叉編譯版本即arm-linux-gcc 3.3.2的strip工具來處理根文件系統的庫文件，把二進制文件中的包含的符號表和調試信息刪除掉。
例：
#arm-linux-strip /home/su/rootfs/lib/*.so
注意：
使用busybox做文件系統時，運行make命令，系統會馬上顯示：
沒有/dev/null這個文件
但是還是能最終編譯出根文件系統，問題出在重啟linux系統，機器進不去了。提示出錯，信息如下：
/etc/rc.d/rc.sysinit: line 173:/dev/null: read-only file system
/etc/rc.d/rc.sysinit: line 173:/dev/null: read-only file system
/etc/rc.d/rc.sysinit: line 184:/dev/null: read-only file system
/etc/rc.d/rc.sysinit: line 184:/dev/null: read-only file system
/etc/rc.d/rc.sysinit: line 200:/dev/null: read-only file system
.
.
.
***An error occured ring the file system check.
***Dropping you to a shell;the system will reboot
***when you leave the shell
Give root password for maintenance
(or type Control-D to continue):
解決辦法：
按提示輸入root用戶的密碼，回車，可看到
（Repair filesystem）1#:
依次輸入命令：
（Repair filesystem）1# mount -n -o remount,rw /
（Repair filesystem）1# rm -f /dev/null
（Repair filesystem）1# mknod -m 0666 /dev/null c 1 3
（Repair filesystem）1# reboot
問題解決。