5 文件系统
文件系统是嵌入式系统必要组件。如果从高层次来分，整个嵌入式系统可以分为有形的硬件部分和以及无形的软件/数据部分，那么所有软件/数据能够在存储介质上的有序存在并且能够通过操作系统管理，这些就归功于文件系统。换句话说，文件系统由1) 数据在存储介质上存储的数据结构；2）提供这种数据结构管理的软件；3）以及通过这种数据结构保存的数据资源构成的整体被称为文件系统。
本章内容将围绕文件系统的三个组成部分进行叙述，详细介绍文件系统的理论知识。同是，结合嵌入式Linux系统，本章也将介绍构建文件系统。通过三种不同的方法，构建不同的文件系统，并且在本章的最后一节将会介绍一些与文件系统更多的知识。
5.1. 基本介绍
数据结构，管理软件，数据资源是构成文件系统三个要素。这里的数据包含文件(普通文件，程序等)，目录，设备文件等一股脑的信息被统称为数据，每一个独立的文件，目录，设备等被称之为独立数据，如何将这些独立数据进行有效组织和管理，避免独立数据在存储介质上出现覆盖、重合、丢失等问题，并且可以保证用户可以有效的访问、修改某一个独立数据呢？因此结局这个问题，文件系统就要定义一个特殊的数据结构，这个数据结构就用来标示或保护每一个独立数据，并保存独立数据关系信息，例如文件A在目录D的下面。这里的存储介质较为多样，可以是硬盘，可以使软盘、光盘，甚至内存等。数据是用户关心的资源，但是如何将数据写入到数据结构中，或者如何将数据从磁盘上读出来，并呈现给用户，这就是管理软件的任务了。
通常情况下，在不同的物理储存介质，用户可以采用不同的数据结构保存或组织数据，从而导致需要不同的管理软件，但是保存的数据可以是一样的。所以很多时候，构建这种数据结构就成为了创建文件系统，但是由于这个文件系统仅仅包含了一个目录，没有其它有效的数据信息，因此这个过程被称之为格式化。在构建Linux嵌入式文件系统的过程中，格式化只是简单创建数据结构，为了能够用来启动系统，还需要创建数据资源，主要是应用软件，配置文件，设备等。所以，文件系统的构建不在文件系统的构建上，而在于数据资源（应用软件，配置文件，设备）。
5.2. 基本组件
如果让一个嵌入式系统运行起来，除了必备的硬件资源之外，软件是必不可少的。软件应该包含，操作系统和应用软件。同时，操作系统和应用软件的运行有需要一些程序动态库，配置文件，和设备文件。甚至在操作系统运行之初，还需要一个启动程序来引导操作系统。因此，可以根据系统启动过程简单的绘制一张系统启动流程图（图1）。.
图<1>. 系统启动流程图
系统没有加电之前，内存中是没有任何数据的，那么，为了启动系统，CPU在加电之后将会从磁盘上读取相应的资料。在整个系统流程图中，可以清晰的看到，在真个系统启动和运行过程中，系统需要启动程序，操作系统（内核），应用程序，配置文件和设备(这里是设备文件)。因此这些数据都应该保存在磁盘上。所以构建嵌入式系统文件系统的过程不仅要创建初级文件系统，还应该创建所需文件。接下来的任务就是开始动手创建这些资源。