openWRT作為嵌入式系統，使用到了多種檔案系統來實現特定的功能。其常使用的檔案系統有SquashFS、JFFS2和overlayfs等，每個檔案系統都具有各自的特性，openWRT也正是據此來使用不同檔案系統來實現各種功能需求。下面將對openWRT常用到的檔案系統進行簡單的介紹，並根據具體產品所使用的檔案系統與空間佈局關聯性出發，進一步分析各種檔案系統在openWRT中所扮演的角色。

1、openWRT主要使用的檔案系統

         以下逐一簡單介紹這些檔案系統的主要特性，部分特性也是openWRT選擇的依據。

（1）SquahFS檔案系統簡介

    SquashFS是基於GPL協議開發的只讀壓縮檔案系統。 早期版本使用gzip演算法進行壓縮，由於改進後的LZMA演算法具有高壓縮比、解壓縮時僅需少量記憶體、解壓和壓縮速度快以及支援多執行緒等特點，使得該演算法非常適合於嵌入式系統中。openWRT中使用了LZMA演算法的SquashFS檔案系統，其具有如下特點：

1）  佔用更少的空間（據統計較之JFFS2檔案系統可以節省20~30%的空間）；

2）  可以支援FailSafe功能，即系統出現問題可以恢復出廠配置；

3）  只讀檔案系統；

4）空間浪費，當該檔案系統中的某一檔案被修改時，該檔案會被拷貝到另一個分割槽（如JFFS2）中；

該檔案系統在openWRT中主要是用於儲存一些基礎檔案，如busybox、dropbear和iptables等，作為openWRT的只讀部分以支援FailSafe模式。 

（2）JFFS2簡介

JFFS2是一種可寫的日誌結構檔案系統，其可以使用LZMA演算法進行壓縮。具備如下的特點：

1）  可寫，是日誌結構型別檔案系統，且具有損耗平衡；

2）  可壓縮所以程式使用更少空間；

3）  讀是以頁（頁大小512位元組）為單位進行，而擦寫是以擦寫塊（（NOR：64~128KB， NAND：8~32KB））為單位操作。該系統維護了幾個連結串列來管理擦寫塊，根據擦寫塊上的內容，擦寫塊可能會在不同的連結串列上。

該檔案系統在openWRT中主要是用於儲存可以更改的配置檔案，以及安裝的軟體包等，作為openWRT的可寫部分提供了更新升級軟體不需要整體刷機的功能。 

（3）overlayfs簡介

overlayfs檔案系統是由Miklos Szeredi所開發，主要目的是虛擬化系統建立在共同的基礎檔案系統上。其主要的特性：疊合兩種不同的檔案系統，一個可寫，另一個只讀。這樣的特性對使用者是透明的，可使得系統能支援恢復出廠配置等功能。目前該檔案系統暫未合入到linux核心原始碼中，下文將詳細介紹該系統的原理及相關特性。該檔案系統在openWRT中主要是提供一種粘合機制，這樣提高了openWRT所能採用不同檔案系統實現不同功能的靈活性。 

2、openWRT檔案系統與Flash佈局

由於嵌入式系統的特性限制，以及相關功能的需求導致了openWRT如果使用單一的檔案系統將難以實現。所以目前openWRT根據所要實現的功能選擇不同的檔案系統進行組合實現，常用的檔案系統以SquahFS、JFFS2和overlayfs等為主。

在大多數路由系統中使用Flash來儲存程式和資料，根據Flash和處理晶片的連線方式可以分為兩種：Raw Flash，即Flash和處理晶片直接連線；FTL Flash，通過在Flash和處理晶片之間加入附加控制晶片（Flash Translation Layer）進行連線。openWRT目前採用Raw Flash方式。

檔案系統和Flash的佈局具有較強的關聯性，以下將根據某款路由產品所使用的檔案系統及Flash的佈局進行介紹。系統啟動之後可以根據串列埠輸出的列印和檔案系統/proc綜合分析得出具體產品的Flash佈局和檔案系統的使用情況。如下是一次正常啟動的輸出：

[0.680000] Creating 5MTD partitions on "spi0.0":

[0.690000]0x000000000000-0x000000020000 :  "u-boot"

[0.690000]0x000000020000-0x00000011da50 :  "kernel"

[0.710000]0x00000011da50-0x0000007f0000 :  "rootfs"

[0.740000]0x0000003d0000-0x0000007f0000 :  "rootfs_data"

[0.750000]0x0000007f0000-0x000000800000 :  "art"

[0.760000]0x000000020000-0x0000007f0000 :  "firmware"

         根據上述的輸出，以及在串列埠中使用命令“cat /proc/mtd”和“mount”可以綜合得出表1。

                                      表1  Flash佈局和檔案系統

         OpenWRT使用MTD（Memory TechnologyDevice）來標記Flash的每個分割槽，這樣可以方便的使用名稱來操作相關分割槽。從表中可以看出各個分割槽所使用的檔案系統及其掛載點，如果相關項為空說明沒有使用相關檔案系統及掛載使用。每個分割槽所包含的主要內容有：

1）u-boot(mtd0)，該分割槽存放載入程式bootloader。

2）kernel(mtd1)，該分割槽存放Linux核心。

3）rootfs(mtd2)，該分割槽分成兩部分，一部分以檔案系統SquashFS的形式掛載到/rom為只讀部分，該部分包括一些基礎的檔案，如busybox、dropbear和iptables等。也包含一些預設的配置檔案可以用以openWRT的FailSafe模式。另一部分為mtd3。

4）rootfs_data (mtd3)，該分割槽使用檔案系統JFFS2成為可寫部分，包含有可以更改的配置檔案，以及安裝的軟體包等。

5）art (mtd4)，該分割槽用於儲存wifi的校準資料（art：Atheros Radio Test）。

6）firmware (mtd5)，該分割槽包含分割槽mtd1和mtd2。

其中分割槽/rom和/overlayfs是通過overlayfs檔案系統掛載到目錄“/”下給使用者操作，底層的處理對使用者是完全透明的。在系統升級過程中常使用命令“mtd –r write xxx.bin firmware”來完成，需要更新整個分割槽的資訊。否則如果使用命令“mtd –r write xxx.bin kernel”來升級的話，需要手動調整後面的檔案系統相關資訊，這可能會導致很多資訊不一致的情況出現。