一 . 目的要求
. 用高级语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程。从而对各种文件操作命令的实
质内容和执行过程有比较深入的了解。
要求设计一个 n个用户的文件系统，每次用户可保存m个文件，用户在一次运行中只能打开一个文件，对
文件必须设置保护措施，且至少有Create、delete、open、close、read、write等命令。
二 . 例题：
设计一个10个用户的文件系统，每次用户可保存10个文件，一次运行用户可以打开5个文件。
程序采用二级文件目录（即设置主目录[MFD]）和用户文件目录（UED）。另外，为打开文件设置了运行文
件目录（AFD）。
为了便于实现，对文件的读写作了简化，在执行读写命令时，只需改读写指针，并不进行实际的读写操作
算法与框图：
因系统小，文件目录的检索使用了简单的线性搜索。
文件保护简单使用了三位保护码：允许读写执行、对应位为 1，对应位为0，则表示不允许读写、执行。
程序中使用的主要设计结构如下：
主文件目录和用户文件目录（ MFD、UFD）
打开文件目录（ AFD）（即运行文件目录）
M D F
用户名
文件目录指针
用户名
文件目录指针
U F D
文件名
保护码
文件长度
文件名
·
·
·
A F D
打开文件名
打开保护码
读写指针
文件系统算法的流程图如下：
三 . 实验题：
增加 2～3个文件操作命令，并加以实现。（如移动读写指针，改变文件属性，更换文件名，改变文件
保护级别）。
编一个通过屏幕选择命令的文件管理系统，每屏要为用户提供足够的选择信息，不需要打入冗长的命令。
设计一个树型目录结构的文件系统，其根目录为 root，各分支可以是目录，也可以是文件，最后的叶
子都是文件。
根据学校各级机构，编制一文件系统。
② 用c++编写一个文件系统 功能使用命令行的方式实现，这个命令行是什么意思有图
比如对你完成这个文件系统，可以运行
mkdir cp mv rm等命令。
③ 如何利用busybox制作根文件系统
选定 busybox-1.9.2.tar.bz2 这个版本, 以静态方式编译, 即生成的 busybox 不需要共享库的支持就能运行。这样做我们就不需要布署程序库了。缺点是自己写的 arm-linux 程序在这个根文件系统中是不能运行的,因为缺少共享程序库的支持。不过不用担心,通过在目标机里以挂接 NFS 的方式, 将宿主机的 arm-linux-gcc 编译器的库文件挂到 arm-linux 的 /lib 下, 就可完美的运行我们自己的程序了。
现在开始制作静态链接库的根文件系统。
1、准备根文件系统
首先准备制作工具BusyBox1.9.2。
准备交叉编译工具arm-linux-gcc 3.3.2。
在机器上建立rootfs的文件夹
#mkdir rootfs
在rootfs中建立linux系统中典型的文件夹
#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、解压源码包
#tar xjf busybox-1.9.2.tar.bz2
#cd busybox-1.9.2
3、修改 Makefile,
#vi Makefile
将Makefile中的
CROSS_COMPILE ?=
改为
CROSS_COMPILE ?= /usr/local/arm/3.3.2/bin/arm-linux-
注:这个版本的 busybox 用 3.4.1 的 arm-linux-gcc 编译有些问题, 用 3.3.2 版则可顺利编译。
4、定制 busybox
选择busybox下全部的可执行程序
#make defconfig
进到配置选项
#make menuconfig
设置静态编译方式
Busybox Settings ---> Build Options ---> [*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs)
Busybox Settings ---> Install Options ---> 中输入建立根文件系统的文件所在的路径/home/su/rootfs。
其它的默认。
确保 [*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs) 被选中，保存退出
5、执行 make 编译
#make
编译出错, 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, 将
#error Aborting compilation.
注释掉:
执行 make 重新编译
#make
编译通过, busybox 被生成了, 然后执行
#make install
busybox 就被安装到指定的路径下了/home/su/rootfs,这时可发现rootfs下多了个liunxrc的文件，bin、sbin下也多了很多文件。用ls –l命令查看其中的一个文件，可发现其是链接到busybox的一个连接符，所以我们之后在目标机上运行的命令大多都会调用busybox这个文件的。
若之前忘了指定路径，默认生成到临时目录busybox-1.9.2/_install 下了。
6、编写配置/etc下的初始化程序（可省略）
最简单的做法是把busybox-1.9.2/examples/bootfloppy/etc下的全部文件拷到目标文件的etc目录下
#cd /home/su/busybox-1.9.2/examples/bootfloppy/etc
#cp –rf * /home/su/rootfs/etc
也可自己写这些文件。
7、把rootfs做成镜像
#mkcramfs rootfs rootfs.cramfs
8、把rootfs.cramfs烧写到目标机中。
9、运行目标机
这时会遇到一个错误信息：
Can’t open tty2
Can’t open tty3
Can’t open tty4
解决办法：把/rootfs/etc/ inittab 文件的第三行“tty2::askfirst:-bin/sh”删除掉。
返回到第7步重做。
现实中，动态编译的方法更适合工程的需要，所以一般是采用动态的方法编译根文件系统的。若选择动态编译的办法，大体方法还是一样的，存在一些不同之处是：
不同之处之一是：
进到配置选项
#make menuconfig
选择动态方式
Busybox Settings ---> Build Options ---> [*] Build Shared libbusybox
不同之处之二是：
上面静态编译出现的出错信息不会出现了，所以不需对程序做任何修改，但还是必须用arm-linux-gcc 3.3.2编译，否则还是会有麻烦。
不同之处之三是（最大的不同之处）：
编译完成后，需进到rootfs目录的lib中，往里面添加一些库文件
#cd /home/su/rootfs/lib
这里有点麻烦，我怎么知道需要什么库文件的支持呢？
最简单的办法是把arm-linux-gcc 3.3.2下的整个lib库拷进来，简单省事。但是这么做存在一个问题，做出的根文件系统非常大。
另一个办法是：
#cd /home/su/rootfs/bin
#arm-linux-readelf busybox | grep shared
这样就可以显示出系统运行起来需要什么库文件，再把相应的库文件拷到/home/su/rootfs/lib下。一般而言，系统库用到两个：动态链接器ld-linux.so和c函数库Glibc，Glibc包括：
ld-linux:动态链接库，必需
libc: 标准c函数库，必需
libm: 数学库，一般需要
libdl: 用于动态装载共享库，较少用到
libcrypt: 加密附加库，需要认证的程序用到，较少用
libpthread: POSIX线程库，一般需要
如果需要某个函数库，我们可以将这些库和对应的符号链接拷到目标根文件系统的/lib目录下。简单起见，应该使用-d选项或-a选项调用cp命令，这样可保留完整的符号链接信息。
例：
#cp –a libc.so.6 /home/su/rootfs/lib/
为了减少运行时库的大小，我们应该使用交叉编译版本即arm-linux-gcc 3.3.2的strip工具来处理根文件系统的库文件，把二进制文件中的包含的符号表和调试信息删除掉。
例：
#arm-linux-strip /home/su/rootfs/lib/*.so
注意：
使用busybox做文件系统时，运行make命令，系统会马上显示：
没有/dev/null这个文件
但是还是能最终编译出根文件系统，问题出在重启linux系统，机器进不去了。提示出错，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):
解决办法：
按提示输入root用户的密码，回车，可看到
（Repair filesystem）1#:
依次输入命令：
（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
问题解决。