linux rootfs指的是什么

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linux rootfs是指linux中的根文件系統(tǒng)；根文件系統(tǒng)首先是內(nèi)核啟動時所mount的第一個文件系統(tǒng)，內(nèi)核代碼映像文件保存在根文件系統(tǒng)中，而系統(tǒng)引導(dǎo)啟動程序會在根文件系統(tǒng)掛載之后從中把一些基本的初始化腳本和服務(wù)等加載到內(nèi)存中去運行。

一、什么是文件系統(tǒng)

文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)用于明確存儲設(shè)備（常見的是磁盤，也有基于NAND Flash的固態(tài)硬盤）或分區(qū)上的文件的方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；即在存儲設(shè)備上組織文件的方法。操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)管理和存儲文件信息的軟件機(jī)構(gòu)稱為文件管理系統(tǒng)，簡稱文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)由三部分組成：文件系統(tǒng)的接口，對對象操作和管理的軟件集合，對象及屬性。從系統(tǒng)角度來看，文件系統(tǒng)是對文件存儲設(shè)備的空間進(jìn)行組織和分配，負(fù)責(zé)文件存儲并對存入的文件進(jìn)行保護(hù)和檢索的系統(tǒng)。具體地說，它負(fù)責(zé)為用戶建立文件，存入、讀出、修改、轉(zhuǎn)儲文件，控制文件的存取，當(dāng)用戶不再使用時撤銷文件等。

盡管內(nèi)核是linux的核心，但文件卻是用戶與操作系統(tǒng)交互所采用的主要工具。這對linux來說尤其如此，這是因為在UNIX傳統(tǒng)中，它使用文件I/O機(jī)制管理硬件設(shè)備和數(shù)據(jù)文件。

二、什么是根文件系統(tǒng)

根文件系統(tǒng)首先是內(nèi)核啟動時所mount的第一個文件系統(tǒng)，內(nèi)核代碼映像文件保存在根文件系統(tǒng)中，而系統(tǒng)引導(dǎo)啟動程序會在根文件系統(tǒng)掛載之后從中把一些基本的初始化腳本和服務(wù)等加載到內(nèi)存中去運行。

三、根文件系統(tǒng)為什么這么重要

根文件系統(tǒng)之所以在前面加一個”根“，說明它是加載其它文件系統(tǒng)的”根“，那么如果沒有這個根，其它的文件系統(tǒng)也就沒有辦法進(jìn)行加載的。

根文件系統(tǒng)包含系統(tǒng)啟動時所必須的目錄和關(guān)鍵性的文件，以及使其他文件系統(tǒng)得以掛載（mount）所必要的文件。例如：

init進(jìn)程的應(yīng)用程序必須運行在根文件系統(tǒng)上；
根文件系統(tǒng)提供了根目錄“/”；
linux掛載分區(qū)時所依賴的信息存放于根文件系統(tǒng)/etc/fstab這個文件中；
shell命令程序必須運行在根文件系統(tǒng)上，譬如ls、cd等命令；
總之：一套linux體系，只有內(nèi)核本身是不能工作的，必須要rootfs（上的etc目錄下的配置文件、/bin /sbin等目錄下的shell命令，還有/lib目錄下的庫文件等···）相配合才能工作。

Linux啟動時，第一個必須掛載的是根文件系統(tǒng)；若系統(tǒng)不能從指定設(shè)備上掛載根文件系統(tǒng)，則系統(tǒng)會出錯而退出啟動。成功之后可以自動或手動掛載其他的文件系統(tǒng)。因此，一個系統(tǒng)中可以同時存在不同的文件系統(tǒng)。在 Linux 中將一個文件系統(tǒng)與一個存儲設(shè)備關(guān)聯(lián)起來的過程稱為掛載（mount）。使用 mount 命令將一個文件系統(tǒng)附著到當(dāng)前文件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)中（根）。在執(zhí)行掛裝時，要提供文件系統(tǒng)類型、文件系統(tǒng)和一個掛裝點。根文件系統(tǒng)被掛載到根目錄下“/”上后，在根目錄下就有根文件系統(tǒng)的各個目錄，文件：/bin /sbin /mnt等，再將其他分區(qū)掛接到/mnt目錄上，/mnt目錄下就有這個分區(qū)的各個目錄和文件。

四、如何在內(nèi)核中掛載根文件系統(tǒng)

init/main.c->

start_kernel()->vfs_caches_init(totalram_pages)–>

mnt_init()–>

/* sysfs用來記錄和展示linux驅(qū)動模型，sysfs先于rootfs掛載是為全面展示linux驅(qū)動模型做好準(zhǔn)備 /
　　　　　/ mnt_init()調(diào)用sysfs_init()注冊并掛載sysfs文件系統(tǒng)，然后調(diào)用kobject_create_and_add()創(chuàng)建fs目錄 */
　　　　　sysfs_init();

/* init_rootfs()注冊rootfs，然后調(diào)用init_mount_tree()掛載rootfs */
　　　　　init_rootfs();

init_mount_tree();

1、sysfs文件系統(tǒng)目前還沒有掛載到rootfs的某個掛載點上，后續(xù)init程序會把sysfs掛載到rootfs的sys掛載點上；

2、rootfs是基于內(nèi)存的文件系統(tǒng)，所有操作都在內(nèi)存中完成；也沒有實際的存儲設(shè)備，所以不需要設(shè)備驅(qū)動程序的參與?；谝陨显颍琹inux在啟動階段使用rootfs文件系統(tǒng)，當(dāng)磁盤驅(qū)動程序和磁盤文件系統(tǒng)成功加載后，linux系統(tǒng)會將系統(tǒng)根目錄從rootfs切換到磁盤文件系統(tǒng)。

start_kernel
　　vfs_caches_init
　　　　mnt_init
　　　　　　init_rootfs注冊rootfs文件系統(tǒng)
　　　　　　init_mount_tree 掛載rootfs文件系統(tǒng)
　　　　　　　　vfs_kern_mount
　　　　　　　　　　mount_fs
　　　　　　　　　　　　type->mount其實是rootfs_mount
　　　　　　　　　　　　　　mount_nodev
　　　　　　　　　　　　　　　　fill_super 其實是ramfs_fill_super
　　　　　　　　　　　　　　　　　　inode = ramfs_get_inode(sb, NULL, S_IFDIR | fsi->mount_opts.mode, 0);
　　　　　　　　　　　　　　　　　　sb->s_root = d_make_root(inode);
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　static const struct qstr name = QSTR_INIT("/", 1);[1*]
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　__d_alloc(root_inode->i_sb, &name);
　　　　　　　　　　…
　　　　　　　　　　mnt->mnt.mnt_root = root;[2*]
　　　　　　　　　　mnt->mnt.mnt_sb = root->d_sb;[3*]
　　　　　　　　　　mnt->mnt_mountpoint = mnt->mnt.mnt_root;[4*]
　　　　　　　　　　mnt->mnt_parent = mnt;[5*]
root.mnt = mnt;
　　　　　　　　root.dentry = mnt->mnt_root;
　　　　　　　　mnt->mnt_flags |= MNT_LOCKED;
　　　　　　　　set_fs_pwd(current->fs, &root);
　　　　　　　　set_fs_root(current->fs, &root);
　　…
　　rest_init
　　kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS);

在執(zhí)行kernel_init之前，會建立roofs文件系統(tǒng)。

1.處設(shè)置了根目錄的名字為“/”；
2.處設(shè)置了vfsmount中的root目錄；
3.處設(shè)置了vfsmount中的超級塊；
4.處設(shè)置了vfsmount中的文件掛載點，指向了自己；
5.處設(shè)置了vfsmount中的父文件系統(tǒng)的vfsmount為自己；

五、根文件系統(tǒng)各個常用目錄簡介

正常來說，根文件系統(tǒng)至少包括以下目錄：

/etc/：存儲重要的配置文件。
/bin/：存儲常用且開機(jī)時必須用到的執(zhí)行文件。
/sbin/：存儲著開機(jī)過程中所需的系統(tǒng)執(zhí)行文件。
/lib/：存儲/bin/及/sbin/的執(zhí)行文件所需的鏈接庫，以及Linux的內(nèi)核模塊。
/dev/：存儲設(shè)備文件。

六、常用目錄

Linux文件系統(tǒng)中一般有如下幾個目錄：

/bin目錄
該目錄下存放所有用戶都可以使用的、基本的命令，這些命令在掛接其它文件系統(tǒng)之前就可以使用，所以/bin目錄必須和根文件系統(tǒng)在同一個分區(qū)中。
/bin目錄下常用的命令有：cat，chgrp，chmod，cp，ls，sh，kill，mount，umount，mkdir，mknod，test等，我們在利用Busybox制作根文件系統(tǒng)時，在生成的bin目錄下，可以看到一些可執(zhí)行的文件，也就是可用的一些命令。

/sbin 目錄
該目錄下存放系統(tǒng)命令，即只有管理員能夠使用的命令，系統(tǒng)命令還可以存放在/usr/sbin,/usr/local/sbin目錄下，/sbin目錄中存放的是基本的系統(tǒng)命令，它們用于啟動系統(tǒng)，修復(fù)系統(tǒng)等，與/bin目錄相似，在掛接其他文件系統(tǒng)之前就可以使用/sbin，所以/sbin目錄必須和根文件系統(tǒng)在同一個分區(qū)中。
/sbin目錄下常用的命令有：shutdown，reboot，fdisk，fsck等，本地用戶自己安裝的系統(tǒng)命令放在/usr/local/sbin目錄下。

/dev目錄
該目錄下存放的是設(shè)備文件，設(shè)備文件是Linux中特有的文件類型，在Linux系統(tǒng)下，以文件的方式訪問各種設(shè)備，即通過讀寫某個設(shè)備文件操作某個具體硬件。比如通過"dev/ttySAC0"文件可以操作串口0，通過"/dev/mtdblock1"可以訪問MTD設(shè)備的第2個分區(qū)。

/etc目錄
該目錄下存放著各種配置文件，對于PC上的Linux系統(tǒng)，/etc目錄下的文件和目錄非常多，這些目錄文件是可選的，它們依賴于系統(tǒng)中所擁有的應(yīng)用程序，依賴于這些程序是否需要配置文件。在嵌入式系統(tǒng)中，這些內(nèi)容可以大為精減。

/lib目錄
該目錄下存放共享庫和可加載(驅(qū)動程序)，共享庫用于啟動系統(tǒng)。運行根文件系統(tǒng)中的可執(zhí)行程序，比如：/bin /sbin 目錄下的程序。

/home目錄
用戶目錄，它是可選的，對于每個普通用戶，在/home目錄下都有一個以用戶名命名的子目錄，里面存放用戶相關(guān)的配置文件。

/root目錄
根用戶的目錄，與此對應(yīng)，普通用戶的目錄是/home下的某個子目錄。

/usr目錄
/usr目錄的內(nèi)容可以存在另一個分區(qū)中，在系統(tǒng)啟動后再掛接到根文件系統(tǒng)中的/usr目錄下。里面存放的是共享、只讀的程序和數(shù)據(jù)，這表明/usr目錄下的內(nèi)容可以在多個主機(jī)間共享，這些主要也符合FHS標(biāo)準(zhǔn)的。/usr中的文件應(yīng)該是只讀的，其他主機(jī)相關(guān)的，可變的文件應(yīng)該保存在其他目錄下，比如/var。/usr目錄在嵌入式中可以精減。

/var目錄
與/usr目錄相反，/var目錄中存放可變的數(shù)據(jù)，比如spool目錄(mail,news)，log文件，臨時文件。

/proc目錄
這是一個空目錄，常作為proc文件系統(tǒng)的掛接點，proc文件系統(tǒng)是個虛擬的文件系統(tǒng)，它沒有實際的存儲設(shè)備，里面的目錄，文件都是由內(nèi)核臨時生成的，用來表示系統(tǒng)的運行狀態(tài)，也可以操作其中的文件控制系統(tǒng)。

/mnt目錄
用于臨時掛載某個文件系統(tǒng)的掛接點，通常是空目錄，也可以在里面創(chuàng)建一引起空的子目錄，比如/mnt/cdram /mnt/hda1 。用來臨時掛載光盤、硬盤。

/tmp目錄
用于存放臨時文件，通常是空目錄，一些需要生成臨時文件的程序用到的/tmp目錄下，所以/tmp目錄必須存在并可以訪問。

到此，關(guān)于“l(fā)inux rootfs指的是什么”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬嵱玫奈恼拢?/p>