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Linux内核文件系统定制从ext4到SquashFS

共计 30 章节

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课程导论与目标

Linux文件系统全景概览 · 为什么需要从ext4迁移到Squas… · 课程学习目标与前置知识要求

课程导论目标

Linux文件系统基础

VFS（虚拟文件系统）架构详解 · 超级块 · inode

Linux文件系统基础

ext4文件系统原理（上）

ext4的磁盘布局 · 块组 · 超级块

ext4文件系统原理

ext4文件系统原理（下）

ext4的日志（JBD2）机制 · 延迟分配 · 多块分配器

ext4文件系统原理

ext4文件系统创建与管理

使用mkfs.ext4创建文件系统 · tune2fs调整参数 · dumpe2fs查看超级块信息

ext4文件系统创建

ext4挂载与性能调优

mount选项详解（noatime · data=ordered · barrier等）

ext4的局限性分析

元数据开销大 · 写放大问题 · 碎片化

ext4的局限性分析

SquashFS文件系统原理

SquashFS的架构设计 · 压缩算法（gzip/lzma/lzo… · 块大小与碎片管理

SquashFS文件系统原理

SquashFS的磁盘布局

超级块 · inode表 · 数据块

SquashFS的磁盘布局

SquashFS工具链安装与使用

mksquashfs · unsquashfs · sqfstar

SquashFS工具链安装

从零构建一个SquashFS镜像 · 使用mksquashfs打包 · 指定压缩算法与块大小

SquashFS从零构建一个

SquashFS挂载与访问

mount -t squashfs · loop设备挂载 · 只读挂载注意事项

SquashFS高级特性

重复数据删除 · 尾包合并 · fragment块

SquashFS高级特性

SquashFS性能测试与优化

压缩率与解压速度权衡 · 块大小对随机读取的影响 · 使用perf分析瓶颈

SquashFS性能测试

内核配置与编译支持SquashFS

Linux内核menuconfig中… · 编译为模块或内置 · 内核参数调整

SquashFS内核配置

initramfs与SquashFS结合

制作包含SquashFS驱动的ini… · 实现早期用户空间挂载SquashFS…

initramfsSquashFS

嵌入式系统根文件系统定制 · 配置只读根文件系统

嵌入式系统根文件…配置只读根文件系…

SquashFS与OverlayFS联合使用

实现只读底层+可写上层 · 构建OverlayFS根文件系统 · 数据持久化方案

SquashFSOverlayFS

SquashFS在容器镜像中的应用

Docker/OCI镜像层使用Squ… · 减少镜像大小 · 加速分发

SquashFS容器镜像

SquashFS与LiveCD/LiveUSB

ISO9660+SquashFS混合… · 使用isolinux/grub引导S…

SquashFSLiveCD/LiveU…

SquashFS安全与签名验证

使用dm-verity或fs-ver… · 防止篡改

从ext4迁移到SquashFS的规划

评估现有ext4文件系统内容 · 识别静态与动态数据 · 制定迁移策略

数据提取与重组 · 排除日志/临时文件 · 重新组织目录结构

迁移实战数据提取

构建混合文件系统 · ext4存放用户数据与日志 · fstab配置

迁移实战构建混合文件系统

自动化脚本编写 · 自动完成ext4扫描 · SquashFS打包

迁移实战自动化脚本编写

迁移后的系统启动流程

U-Boot/GRUB引导内核 · init进程挂载SquashFS根文… · overlay挂载可写分区

迁移后的系统启动…U-Boot/GRUB

迁移后的维护与更新

SquashFS镜像升级策略（A/B… · 增量更新） · 回滚机制

迁移后的维护更新

性能对比与基准测试

ext4 vs SquashFS在启… · 内存占用 · 磁盘IO

性能对比基准测试

常见问题与排错

SquashFS挂载失败 · 压缩错误 · 内核模块未加载

常见问题排错

课程总结与展望

Linux文件系统未来趋势（EROF… · Btrfs · F2FS）

课程总结Linux