轉載：thyme前輩所寫的：壓縮檔案系統
以下文章轉載自：
http://phorum.study-area.org/index.php/topic,30272.0.html
http://phorum.study-area.org/index.php/topic,30274.html
http://phorum.study-area.org/index.php/topic,30276.html
http://phorum.study-area.org/index.php/topic,30340.html
（一）=======================================================
這系列不知要放哪，先放在我自己的版就沒錯了。
「前言」
這個題目是不小心答應三子兄寫的，真正完整應該是如何製作嵌入式
Linux 的檔案系統，不過，我工作就跟嵌入式的有關，寫完整等於把
公司的東西搬出來了，當然，這些沒什麼機密可言，只是對老闆過意
不去罷了。
底下所談的內容，有心的話，在網路上一定可以找到，我只不過整理
一下，再加上一點點小小經驗罷了，嵌入式其實並不難，就看有沒有
經驗而已。
身在學園，那我從必要的明白的地方講起，以後才能舉一反三，太基
礎的就要自己去找資料了，假設程度都是會 Linux，鳥哥的書也看過，
看到不懂的指令有辦法去找出用法，沒有安裝的程式，也會自行安裝
。
「ISO9660」
首先，大家應該知道，Windows 有 FAT、NTFS，在 Linux 上常用的
是 EXT2 ，這些都是檔案系統，Unix 世界，和 Windows 有一點很大
不同，什麼都看成檔案系統，咦，這點好像大家都知道的嘛！知道歸
知道，腦中有沒這麼直覺就還不一定了。
舉個例子，有片光碟片，裡面都是資料，現在要把全部放入硬碟，以
方便隨時查閱，也會分享給別人看，甚至可能會全部 copy 給別人，
你會如何做？建一個目錄，全部 copy 進去，再用網路分享，有需要
的人，再用 ftp 來 copy？
我的話，會這麼做
程式碼:
# cat /dev/cdrom > /mnt/data.iso
# mount -t iso9660 -o loop /mnt/data.iso /mnt/data/
別人要的時候，就直接把 iso 檔給人，要燒光碟也方便。如果，你有
一個空的partition，比光碟容量大一點點，要全部放進去的話，我會這
麼做
程式碼:
# dd if=/mnt/data.iso of=/dev/hdax
# mount -t iso9660 /dev/hdax /mnt/data
很好玩吧！別被 C 槽、 D 槽的想法限制住唷！
這篇先講到這，咦，壓縮怎麼沒講？三子兄別急，一步一步來，沒這
麼快，我先去喝個水。
（二）======================================================
(範例程式所表示的目錄或device，僅供參考，可能不存在，
也不保証一定可執行)
「EXT2」
再來要熟悉一下怎麼做 ext2 的檔案系統
程式碼:
# mke2fs /dev/hdax
# mount -t ext2 /dev/hdax /mnt/tmp
咦，這好像太簡單了，沒錯，的確太簡單了，我們要談的不是這個。
程式碼:
#!/bin/sh
echo "create 4,096KB "
dd if=/dev/zero of=/tmp/tmp_loop bs=1k count=4096
losetup /dev/loop0 /tmp/tmp_loop
mke2fs -m 0 /dev/loop0
mount -t ext2 /dev/loop0 /mnt/tmp
這時候，你會發覺，在 /mnt/tmp 有 4MB 的空間可以寫入唷！
這有什麼用途呢？當然很有用，如果你有看過如何製作軟碟開機片，
一定會覺得很熟悉！
再來，把後面的尾巴完成
程式碼:
#!/bin/sh
#先把一些你需要的檔案copy進入 /mnt/tmp
umount /mnt/tmp
losetup -d /dev/loop0
echo "建立 ramdisk image : initrd.img"
dd conv=sync if=/tmp/tmp_loop | gzip -9 > /tmp/initrd.img.gz
如果你有把整個開機需要的檔放進去，那這個 image 就是可開機的
linux檔了。
要看內容怎麼辦？
程式碼:
# gunzip /tmp/initrd.img.gz
# mount -t ext2 -o loop /tmp/initrd.img /mnt/tmp
上面程式有看到 gzip ，好像有談到縮壓了，沒錯，這是很普通嵌入
式所應用的縮壓方式，但是，我們不用這個方式，因為，要應用時，
要先做一個 ramdisk ，然後把檔案 gunzip 到 ramdisk 上，才能使
用，有什麼缺點呢？舉個例子來說明，假設總共要8MB，縮壓後只要
4MB，你 flash 有 4MB 剛好放得下，記憶體有 16MB ，那開機後
要劃 8MB 的 ramdisk 給解開的檔案系統用，記憶體就憑空少了
8MB，所以這並不是一個很好的方法。當然，也有好處，一切唯讀，
隨便重開機也不會掛，重開機一切恢復正常。
（三）====================================================
「cramfs」
這篇是重點，也是最後一篇，這系列只能談到這兒了。
有沒有想過，為什麼一定要解開之後才能讀呢？不解直接讀，可行否？
是的，可以的，但檔案系統不同，有個檔案系統很符合--cramfs ，
程式碼:
# mkdir /tmp/tmp_root
# copy你所要的檔案到 /tmp/tmp_root
# mkcramfs /tmp/tmp_root.img /tmp/tmp_root
# mount -t cramfs -o loop /tmp/tmp_root.img /mnt/tmp
你會發覺，/mnt/tmp 和 /tmp/tmp_root 的內容是相同的，用 du 去查，
大小也差不多，但是，/tmp/tmp_root.img 的大小卻小很多，而且
也不用另外解開才能讀，不會另外再佔一個非壓縮的空間唷!
說明一下，mkcramfs 主要目的就是做一個壓縮的檔案系統，它做法是
直接把一個目錄轉成一個檔案系統，你可以直接做用 mount 的方式來
掛載，就如同前面的 iso9660 、 ext2 的使用方式。放入嵌入式系統
時，也不用另外再把有限的記憶體割一塊來放檔案系統了。另外，
你或許要重編 kernel 才可支援 cramfs。
這有什麼限制？當然有，最大限制就是，它是一個唯讀的，你對它寫
入是無效的，由於要即時解壓縮，效能上也會差一點點，但不會影響
很大。
那有沒有像 Windows 一樣的，可以對某些檔案、目錄壓縮，也可以
即時寫入的？有的，要 patch C library 及 Kernel。那怎麼用？很抱
歉，你問錯人了，我不會。
OK，結束，下課！
（四）=======================================================
咦，上篇不是說下課了嗎？沒錯，是下課了，這篇是課後輔導。
cramfs 不是萬能的，有一些很重要的限制要注意：
一、檔案最大限制為 16MB。
二、檔案系統最大上限為 256MB。
三、所有檔案的 timestamps 都是 1970/01/01 。
其他的請參考 kernel source 的文件 /usr/src/linux/Documentation/filesystems/cramfs.txt
（相關討論串）=================================================
hata：
用 squashfs 比較沒有限制，而且壓縮比較好。
siyou：
現在要算squashfs + lzma 最棒了.
squashfs default use gzip, but you can try to patch it to use lzma,
of course you have to change mksquashfs to use lzma too.
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http://phorum.study-area.org/index.php/topic,30276.html
http://phorum.study-area.org/index.php/topic,30340.html
（一）=======================================================
這系列不知要放哪，先放在我自己的版就沒錯了。
「前言」
這個題目是不小心答應三子兄寫的，真正完整應該是如何製作嵌入式
Linux 的檔案系統，不過，我工作就跟嵌入式的有關，寫完整等於把
公司的東西搬出來了，當然，這些沒什麼機密可言，只是對老闆過意
不去罷了。
底下所談的內容，有心的話，在網路上一定可以找到，我只不過整理
一下，再加上一點點小小經驗罷了，嵌入式其實並不難，就看有沒有
經驗而已。
身在學園，那我從必要的明白的地方講起，以後才能舉一反三，太基
礎的就要自己去找資料了，假設程度都是會 Linux，鳥哥的書也看過，
看到不懂的指令有辦法去找出用法，沒有安裝的程式，也會自行安裝
。
「ISO9660」
首先，大家應該知道，Windows 有 FAT、NTFS，在 Linux 上常用的
是 EXT2 ，這些都是檔案系統，Unix 世界，和 Windows 有一點很大
不同，什麼都看成檔案系統，咦，這點好像大家都知道的嘛！知道歸
知道，腦中有沒這麼直覺就還不一定了。
舉個例子，有片光碟片，裡面都是資料，現在要把全部放入硬碟，以
方便隨時查閱，也會分享給別人看，甚至可能會全部 copy 給別人，
你會如何做？建一個目錄，全部 copy 進去，再用網路分享，有需要
的人，再用 ftp 來 copy？
我的話，會這麼做
程式碼:
# cat /dev/cdrom > /mnt/data.iso
# mount -t iso9660 -o loop /mnt/data.iso /mnt/data/
別人要的時候，就直接把 iso 檔給人，要燒光碟也方便。如果，你有
一個空的partition，比光碟容量大一點點，要全部放進去的話，我會這
麼做
程式碼:
# dd if=/mnt/data.iso of=/dev/hdax
# mount -t iso9660 /dev/hdax /mnt/data
很好玩吧！別被 C 槽、 D 槽的想法限制住唷！
這篇先講到這，咦，壓縮怎麼沒講？三子兄別急，一步一步來，沒這
麼快，我先去喝個水。
（二）======================================================
(範例程式所表示的目錄或device，僅供參考，可能不存在，
也不保証一定可執行)
「EXT2」
再來要熟悉一下怎麼做 ext2 的檔案系統
程式碼:
# mke2fs /dev/hdax
# mount -t ext2 /dev/hdax /mnt/tmp
咦，這好像太簡單了，沒錯，的確太簡單了，我們要談的不是這個。
程式碼:
#!/bin/sh
echo "create 4,096KB "
dd if=/dev/zero of=/tmp/tmp_loop bs=1k count=4096
losetup /dev/loop0 /tmp/tmp_loop
mke2fs -m 0 /dev/loop0
mount -t ext2 /dev/loop0 /mnt/tmp
這時候，你會發覺，在 /mnt/tmp 有 4MB 的空間可以寫入唷！
這有什麼用途呢？當然很有用，如果你有看過如何製作軟碟開機片，
一定會覺得很熟悉！
再來，把後面的尾巴完成
程式碼:
#!/bin/sh
#先把一些你需要的檔案copy進入 /mnt/tmp
umount /mnt/tmp
losetup -d /dev/loop0
echo "建立 ramdisk image : initrd.img"
dd conv=sync if=/tmp/tmp_loop | gzip -9 > /tmp/initrd.img.gz
如果你有把整個開機需要的檔放進去，那這個 image 就是可開機的
linux檔了。
要看內容怎麼辦？
程式碼:
# gunzip /tmp/initrd.img.gz
# mount -t ext2 -o loop /tmp/initrd.img /mnt/tmp
上面程式有看到 gzip ，好像有談到縮壓了，沒錯，這是很普通嵌入
式所應用的縮壓方式，但是，我們不用這個方式，因為，要應用時，
要先做一個 ramdisk ，然後把檔案 gunzip 到 ramdisk 上，才能使
用，有什麼缺點呢？舉個例子來說明，假設總共要8MB，縮壓後只要
4MB，你 flash 有 4MB 剛好放得下，記憶體有 16MB ，那開機後
要劃 8MB 的 ramdisk 給解開的檔案系統用，記憶體就憑空少了
8MB，所以這並不是一個很好的方法。當然，也有好處，一切唯讀，
隨便重開機也不會掛，重開機一切恢復正常。
（三）====================================================
「cramfs」
這篇是重點，也是最後一篇，這系列只能談到這兒了。
有沒有想過，為什麼一定要解開之後才能讀呢？不解直接讀，可行否？
是的，可以的，但檔案系統不同，有個檔案系統很符合--cramfs ，
程式碼:
# mkdir /tmp/tmp_root
# copy你所要的檔案到 /tmp/tmp_root
# mkcramfs /tmp/tmp_root.img /tmp/tmp_root
# mount -t cramfs -o loop /tmp/tmp_root.img /mnt/tmp
你會發覺，/mnt/tmp 和 /tmp/tmp_root 的內容是相同的，用 du 去查，
大小也差不多，但是，/tmp/tmp_root.img 的大小卻小很多，而且
也不用另外解開才能讀，不會另外再佔一個非壓縮的空間唷!
說明一下，mkcramfs 主要目的就是做一個壓縮的檔案系統，它做法是
直接把一個目錄轉成一個檔案系統，你可以直接做用 mount 的方式來
掛載，就如同前面的 iso9660 、 ext2 的使用方式。放入嵌入式系統
時，也不用另外再把有限的記憶體割一塊來放檔案系統了。另外，
你或許要重編 kernel 才可支援 cramfs。
這有什麼限制？當然有，最大限制就是，它是一個唯讀的，你對它寫
入是無效的，由於要即時解壓縮，效能上也會差一點點，但不會影響
很大。
那有沒有像 Windows 一樣的，可以對某些檔案、目錄壓縮，也可以
即時寫入的？有的，要 patch C library 及 Kernel。那怎麼用？很抱
歉，你問錯人了，我不會。
OK，結束，下課！
（四）=======================================================
咦，上篇不是說下課了嗎？沒錯，是下課了，這篇是課後輔導。
cramfs 不是萬能的，有一些很重要的限制要注意：
一、檔案最大限制為 16MB。
二、檔案系統最大上限為 256MB。
三、所有檔案的 timestamps 都是 1970/01/01 。
其他的請參考 kernel source 的文件 /usr/src/linux/Documentation/filesystems/cramfs.txt
（相關討論串）=================================================
hata：
用 squashfs 比較沒有限制，而且壓縮比較好。
siyou：
現在要算squashfs + lzma 最棒了.
squashfs default use gzip, but you can try to patch it to use lzma,
of course you have to change mksquashfs to use lzma too.
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