1.1. 简介

在创建微型和嵌入式 Linux 系统时，存储设备（软盘、闪存盘等）的每个字节都非常重要，因此尽可能使用压缩。此外，出于存档目的，经常需要压缩文件系统。对于庞大的公共档案以及个人媒体档案，这至关重要。

SquashFS 将所有这些提升到一个新的水平。它是一个只读文件系统，允许您压缩整个文件系统或单个目录，将它们写入其他设备/分区或普通文件，然后直接挂载它们（如果是设备）或使用回环设备（如果是文件）。SquashFS 的模块化、紧凑的系统设计非常出色。对于存档目的，SquashFS 比 tarball 存档提供更大的灵活性和性能速度。

SquashFS 以 Linux 内核源代码补丁（在您的内核中启用 SquashFS 读取支持）的形式分发，mksquashfs 工具（用于创建 squash 文件系统（在文件或块设备中））和 unsquashfs 工具（用于从现有的 squash 文件系统中提取多个文件）。

最新的 SquashFS 发布树是 3.x，之前的版本是 2.x。本文档描述了这两个版本，并给出了适当的注释。例如，如果某些功能或参数在这些发布树中有所不同，则将按如下方式编写：新值 (3.x) 或旧值 (2.x)

1.2. SquashFS 概述

• 数据、inode 和目录都被压缩

• SquashFS 存储完整的 uid/gid（32 位）和文件创建时间

• 支持最大 2^64 字节的文件；文件系统可以最大为 2^64 字节

• Inode 和目录数据高度压缩，并在字节边界上打包；每个压缩的 inode 平均长度为 8 字节（确切长度因文件类型而异，即常规文件、目录、符号链接以及块/字符设备 inode 具有不同的大小）

• SquashFS 可以使用高达 64 Kb (2.x) 和 1Mb (3.x) 的块大小。默认大小为 128Kb (3.x)，这比正常的 4K 块大小实现了更高的压缩率

• 在 2.x 版本中，引入了碎片块的概念：能够将多个小于块大小的文件连接成一个块，从而实现更高的压缩率

• 文件重复项被检测和删除

• 同时支持大端和小端架构；SquashFS 可以挂载在不同字节序机器上创建的文件系统

1.3. 使其清晰

现在让我们确保您更清楚地理解后续的讨论。使 SquashFS 工作的基本步骤如下：

1. 修补和重新编译目标 Linux 内核以启用 SquashFS 支持

2. 编译 mksquashfs 和 unsquashfs 工具

3. 使用 mksquashfs 创建压缩文件系统

4. 测试：将 squash 文件系统挂载到临时位置

5. 修改/etc/fstab或目标 Linux 系统的启动脚本，以便在需要时挂载新的 squash 文件系统

2.1. 获取 SquashFS

SquashFS 主站点位于 http://squashfs.sourceforge.net/ - 它包含最新版本的新闻及其更新日志，以及有关 SquashFS 的一般信息。您可以在 SourceForge 的 SquashFS 项目页面上获取最新版本。

Squashfs 也可通过 LZMA 压缩在 http://www.squashfs-lzma.org/ 上获得

2.2. 准备支持 SquashFS 的内核

为了读取 SquashFS，您需要在内核中支持它 - 就像它是reiserfs或ext3文件系统一样。您必须确保您的内核版本有相应的补丁。它应该位于 SquashFS 源代码树的kernel-patches/linux-2.x.y子目录中。此外，请记住，在大多数情况下，您将需要来自 kernel.org 的干净（原始）Linux 内核源代码。如果您的内核源代码来自发行版供应商，则它可能已经预先应用了自定义供应商补丁，并且应用 SquashFS 补丁几乎肯定不起作用，因为 SquashFS 补丁是针对原始 Linux 内核制作的。但是，某些发行版从存储库中提供了 SquashFS-kernel-modules 和 SquashFS-tools 软件包。如果您考虑使用来自发行版的这些软件包，则无需修补内核或从源代码构建 SquashFS 工具。在这种情况下，请确保从发行版存储库中获取适用于您的内核的正确模块。请注意，这样做您将获得一个简单的安装步骤，但如果您打算将 SquashFS 用于特定目的（例如，用于嵌入式系统），则无法控制内核配置参数。

	bash# cd /usr/src/squashfs
	bash# cp linux-2.x.y/squashfs-patch /usr/src/linux

	bash# cd /usr/src/linux

	bash# patch -p1 < squashfs-patch

	bash# make distclean
	bash# make mrproper

	bash# make menuconfig

	bash# make

	bash# make menuconfig

	bash# make dep
	bash# make bzImage
	bash# make modules

	bash# cp arch/i386/boot/bzImage /boot/bzImage-sqsh

	bash# make modules_install

	bash# cat /proc/filesystems

	bash# insmod squashfs
	bash# cat /proc/filesystems

2.3. 编译 SquashFS 工具

现在您需要编译 mksquashfs - 用于创建 squash 文件系统的工具和 unsquashfs - 用于从现有 squash 文件系统中提取文件的工具。

	bash# cd /usr/src/squashfs/squashfs-tools

编译并安装工具

	bash# make
	bash# cp mksquashfs /usr/sbin
	bash# cp unsquashfs /usr/sbin

如果一切顺利，在 shell 提示符下键入 mksquashfs 或 unsquashfs 应该会打印 “usage” 消息。

2.4. 在 Debian 上安装 SquashFS

如果您使用 Debian（或其他 Linux 发行版），您可能希望从发行版存储库中获取 SquashFS 模块和工具。对于 Debian，您必须使用以下命令安装正确的内核模块和工具

（假设您的架构是 x86）

	bash# apt-get install squashfs-modules-2.6-486  squashfs-tools

现在为 Linux 内核加载 squashfs 模块，如果已正确加载，您应该在相关列表中找到它

	bash# modprobe squashfs
	
	bash# lsmod|grep squash
	squashfs               39620  0

	

然后，如果您需要在启动时加载 squashfs 模块，则必须将其添加到 /etc/modules。

	bash# echo squashfs >> /etc/modules

请注意，在撰写本文时，Debian 软件包 (Etch. 4.0 r2) 与 squashfs 3.1 版本相关。可能不支持 3.2 版本的某些最新选项和功能。有关详细信息，请参见下一节。

3.1. 使用 mksquashfs

mksquashfs 是用于创建新的 squash 文件系统以及将新数据追加到现有 squash 文件系统的工具。mksquashfs 的通用命令行格式是

	bash# mksquashfs source1 source2 ... destination [options]

• source1, source2等：要添加到结果文件系统中的文件和目录，以相对和/或绝对路径给出

• destination：常规文件（文件系统映像文件）或块设备（例如/dev/fd0或/dev/hda3），您希望将 squash 文件系统放在那里

关于默认 mksquashfs 行为的说明

• 当新文件添加到新文件系统或追加到现有文件系统时，mksquashfs 将自动重命名具有重复名称的文件：如果有两个或多个名为text的文件将出现在同一个结果目录中，则第二个文件将重命名为text_1，第三个文件重命名为text_2等等。

• 重复的文件将被删除，因此只会有一个物理实例（在 SquashFS 2.x 中，您可以使用 -no-duplicates 选项禁用重复项的检测/删除）。

• 如果 destination 上已存在 SquashFS 文件系统，则默认情况下，新的 source 项将追加到现有的根目录。检查下面的选项表以强制 mksquashfs 覆盖整个目标和/或更改添加新源项的方式。

• 如果给出了单个源文件或目录，则它将成为新创建文件系统中的根目录。如果给出了两个或多个源文件和/或目录，它们都将成为新文件系统根目录中的子项。

• 结果文件系统将填充为 4 Kb 的倍数：这是在块设备上使用的文件系统所必需的。如果您非常确定您不需要这样做，请使用 -nopad 选项禁用此操作。

有关所有可能选项的更多详细信息，请参见下一节。

3.2. 命令行选项

下表显示了 mksquashfs 的所有可能选项。

在大多数情况下，您应该保留所有压缩/块选项为默认值，因为它们允许 mksquashfs 实现最佳的压缩率。

3.3. 使用 unsquashfs

unsquashfs 是用于从 squash 文件系统中提取数据的工具。unsquashfs 的通用命令行格式是

unsquashfs [options] target [files/directories to extract]

• target 是要提取的 squash 文件系统。

关于 unsquashfs 行为的说明

• 如果不指定任何 destination path，unsquashfs 会将压缩的文件系统提取到 ./squashfs-root 目录中。

• 除非指定了 -f 选项，否则该工具不会将 squash 文件系统提取到已存在的目录中。

• 您可以在命令行中指定要提取的多个文件/目录，并且要提取的项目也可以在文件中给出，使用 -e [file] 选项。

下表显示了 unsquashfs 的所有可能选项。

请注意，在 3.x 版本中，您也可以提取 1.x 和 2.x squash 文件系统。

4.1. 基本步骤

为了从单个目录（例如，/some/dir）创建 squash 文件系统，并将其输出到常规文件（从而生成文件系统映像），您只需要说一句神奇的短语

	bash# mksquashfs /some/dir dir.sqsh

mksquashfs 将执行 squash 操作并打印生成的 inode 数量和写入数据的大小，以及平均压缩率。现在您有了/some/dir目录映像在dir.sqsh文件中。您现在可以使用 mount 命令使用回环设备挂载它

	bash# mkdir /mnt/dir
	bash# mount dir.sqsh /mnt/dir -t squashfs -o loop

检查您是否拥有预期的内容

	bash# ls /mnt/dir

如果您想将文件系统直接输出到设备（例如，您的软盘在/dev/fd0):

	bash# mksquashfs /some/dir /dev/fd0

然后只需 mount 设备

	bash# mount /dev/fd0 /mnt/floppy -t squashfs

并检查它是否正常

	bash# ls /mnt/floppy

4.2. Squash 文件系统

此处描述的操作对应于可以使用只读压缩文件系统的大多数情况，无论您希望它位于块设备上还是文件中。这可以是任何东西，从不经常更改的大型 FTP/HTTP 服务存档，到拥有 squash 的/usr分区以及任何类似的用途。

	bash# mksquashfs /var/arch /var/arch.sqsh
	bash# mkdir /mnt/tmp
	bash# mount /var/arch.sqsh /mnt/tmp -t squashfs -o loop
	bash# ls /mnt/tmp

	/var/arch.sqsh	/var/arch	squashfs	ro,defaults	0 0

	bash# umount /mnt/tmp
	bash# mount /var/arch

	bash# ls /var/arch

	/dev/hda7	/var/arch	reiserfs	defaults	0 0

	bash# mksquashfs /var/arch /var/arch.sqsh
	bash# mkdir /mnt/tmp
	bash# mount /var/arch.sqsh /mnt/tmp -t squashfs -o loop
	bash# ls /mnt/tmp

	bash# umount /dev/hda7
	bash# dd if=/var/arch.sqsh of=/dev/hda6

	/dev/hda6	/var/arch	squashfs	ro,defaults	0 0

	bash# mount /var/arch
	bash# ls /var/arch

	bash# rm /var/arch.sqsh

4.3. 创建微型/嵌入式系统

通过说“微型/嵌入式”，我的意思是为从软盘、IDE/USB 闪存盘、iso9660 CD-ROM、小型硬盘驱动器等启动而构建的 Linux 系统。无论您是希望将整个根文件系统放在单个介质（单个分区、单个软盘）上，还是拥有模块化系统（多个软盘或磁盘分区），该过程几乎相同。创建此类 Linux 系统本身超出了本 HOWTO 的范围 - 有专门的 HOWTO 和指南用于此（例如 Bootdisk HOWTO 和 Linux From Scratch - 访问 www.tldp.org 以检索这些文档）。

	bash# cd /home/user
	bash# mksquashfs floppylinux root.sqsh -e usr
	bash# mksquashfs floppylinux/usr usr.sqsh

	bash# mount /mnt/floppy
	bash# cp root.sqsh /mnt/floppy/boot

	bash# dd if=usr.sqsh of=/dev/fd0

4.4. 使其可写

如前所述，SquashFS 的另一个有趣的用途是与 Unionfs 文件系统一起使用，后者为只读文件系统提供写时复制语义，从而增强了可能性。（有关 unionfs，您可以查看 http://www.filesystems.org/project-unionfs.html）

仅举一个例子，您可能希望将您的 /home/user squash，以压缩和备份您的文件，而不会失去应用更改或写入新文件的可能性。

创建ro.fssquash 文件系统和rw.fs目录。

bash# mksquashfs /home/user1 ro.fs
bash# mkdir /home/rw.fs

使用回环设备挂载 squash 的 ro.fs 文件系统

bash# mount -t squashfs ro.fs /mnt -o loop

挂载 unionfs 文件系统，使/mnt和/home/rw.fs在/home/user1位置下明显合并。

bash# cd /home
bash# mount -t unionfs -o dirs=rw.fs=rw:/mnt=ro unionfs user1

如您所见，现在您可以在 /home/user1 中创建新文件。

bash# cd /home/user1
bash# touch file1
bash# ls

卸载 unionfs 和 squashfs 文件系统，并列出 /home/user1 和 /home/rw.fs 目录的内容

bash# cd ..
bash# umount /home/user1
bash# umount /mnt

bash# ls /home/user1
bash# ls /home/rw.fs 

您可以看到新的file1是在/home/rw.fs

当您想将新创建的文件添加到稳定和压缩的 squashfs 文件系统时，您必须将它们添加到已有的文件系统中。

bash# mksquashfs /home/rw.fs /home/ro.fs

现在，要在系统启动时挂载您的 squashfs 用户主目录，您可以按照如下步骤进行操作

使 squashfs 和 unionfs 模块在启动时加载。

bash# echo squashfs >> /etc/modules
bash# echo unionfs >> /etc/modules

更改可写分支的所有者，使其与 user1 匹配。

chown user1 /home/rw.fs

将以下行添加到 `/etc/fstab` 文件，以便在启动时挂载 squashfs 和 unionfs。

...
/home/ro.fs  /mnt squashfs loop 0 0
unionfs /home/user1 unionfs dirs=/home/rw.fs=rw:/mnt=ro 0 0