openwrtWrt文件系统分析

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大漠爱孤烟 2015-03-26 20:31:20 博主文章分类：操作系统

系统结构

我们已经完成了刷机工作，这个时候系统进行了首次启动，并且格式化了它的"可写"分区。那么在设备里分区到底是怎么样进行的呢？我们首先需要知道：不同的处理器下OpenWRT分区是略微有所区别，不是所有的分区都完全相同的。在路由器的FLASH上，内核中所使用的驱动是MTD设备驱动。

MTD（Memory Technology Devices，内存技术设备）是用于访问内存类设备(ROM、FLASH)的Linux驱动子系统。它的主要目的使FLASH类设备更加容易被访问，为此它在硬件和上层提供了一个抽象的接口，使得在操作系统下我们可以像操作硬盘一样操作这个设备。仔细观察过Linux启动信息的朋友会看到这么一段话：

[ 0.690000] 5 tp-link partitions found on MTD device spi0.0
[ 0.700000] Creating 5 MTD partitions on "spi0.0":
[ 0.700000] 0x000000000000-0x000000020000 : "u-boot"
[ 0.710000] 0x000000020000-0x00000012a290 : "kernel"
[ 0.730000] 0x00000012a290-0x0000007f0000 : "rootfs"
[ 0.760000] 0x000000300000-0x0000007f0000 : "rootfs_data"
[ 0.760000] 0x0000007f0000-0x000000800000 : "art"
[ 0.770000] 0x000000020000-0x0000007f0000 : "firmware"

这些信息表示当前系统识别到的FLASH分区。我们可以用电脑中的计算器计算一下，打开计算器，选择科学型、十六进制，输入名为art的分区容量用(800000-7f0000)结果为10000(十六进制)，这个时候点击十进制，系统会自动将结果转换为十进制，再除以1024结果为64(K)表示这个分区容量为64k。在openwrt的系统中现在对atheros方案实现了自动查找分区结尾。

上面的几个分区，我来说明下（分区名称、分区容量、分区作用）：

"u-boot"：128KB，设备初始化程序+引导程序代码本身
"kernel" ：1MB，存放系统内核的二进制代码，按照x86下的讲法是Raw分区，就是这里只有内核的二进制，不存在文件系统。
"rootfs"：6.7MB，完整的系统文件包含只读和可写
"rootfs_data"：4.9MB，在rootfs中的可写部分的位置
"art"：64KB，EEPROM分区，在Atheros的方案中这个分区保存了无线的硬件参数
"firmware"：7.9MB，完整的固件位置包含了除"u-boot"和"art"之外全部的内容

看的晕了？这，我马上画个简单的图给大家看看：

这个是它的分区逻辑。请不要太在意这个地方，有点晕也没关系，继续往后面看，这个地方留着后边慢慢理解。

在系统中，可以执行以下指令查看当前系统分区：

每个分区在flash中的位置是/dev/mtdblockX这样的位置,比如你想把art分区里的数据读出来看看，那么就执行：

然后执行hexdump -C /tmp/1就可以看到这个分区的内容了。

系统的文件结构

好了，我们这一节将的非常重要。上一节说过系统在第一次启动的时候会格式化"可写分区"，这在逻辑上到底是啥关系呢？

首先uboot启动了kernel完成之后，由kernel加载"ROM分区"(就是rootfs减去rootfs_data得到的那一块分区)
ROM分区采用的是Linux内核支持的squashFS文件系统(一种压缩只读文件系统)，加载完毕后将其挂载到/rom目录(同时也挂载为根文件系统)。
系统将使用JFFS2文件系统格式化rootfs_data这部分并且将这部分挂载到/overlay目录。
将/overlay透明挂载为/分区。
将一部分内存挂载为/tmp目录。

这个时候大家一定有一个问题：到底根文件系统是哪个？这个是OpenWRT设计的一个优点，它采用了一种叫Overlay透明挂载技术，首先将/rom挂载为/根文件，然后再用/overlay覆盖在/之上，这样，当你进行文件系统的变更，修改，所做的操作将在overlay中记录。rom是不改变的。而最简单的恢复出厂设置方法，即是删除掉/overlay下所有文件。