Linux/Unix系统中制作闪存卡(Compact Flash Card)镜像

Compact Flash Card，即我们常说的闪存卡，由于其使用寿命长，技术成熟，存储量和速度近年了又有了非常明显的提升，更重要的是它的价格低廉。目前市场上花二三十块钱就能买到2G的闪存卡，在未来的发展中，其价格会越来越低。因此，闪存卡被大量的应用在了嵌入式设备中作为主要的存储媒介。在嵌入式设备中，闪存卡可以被当做IDE硬盘设备，并可以正常安装操作系统(依据硬件的不同，多以Linux系统为主)。

当我们制作和调试好一个设备后，通常的方法就是将这个闪存卡里的内容制作镜像，这个镜像可以用来大量的复制嵌入式设备的成品。本文是我在工作中使用技巧的总结，在Linux下快速制作闪存卡镜像。

注意：这个方法使用最简单，最直接的方法对整个闪存卡的内容进行了复制，如果原系统是可启动的，将包括MBR(Master Boot Record)，即复制的后的闪存卡也会是可启动的。很多专门镜像制作软件在这方面都多少有点问题，如只复制分区内容或将MBR单独抽出来等。个人感觉有点麻烦，环节太多，容易出错。

 

不买关子了，这个方法就是使用Linux/Unix系统中的dd命令。dd命令是Linux/Unix中一个重要的磁盘管理命令，其功能就是按字节顺序从输入端读出数据并写到输出端，并在传输过程中进行数据转换。因为我们要制作的是镜像，不需要完成任何转换。下面我们来看一下制作过程：

1. 首先把制作好的源闪存卡插入闪存卡读写器中，而假设这个闪存卡的设备名为：/dev/sdc , 不要加载(mount)这个设备，只要能被系统认出即可。
2. 然后，就执行如下命令：

dd bs=2048 if=/dev/sdc of=diskImage.img

执行完毕后(2GB的闪存卡，读写器在USB2.0接口时，几十秒内即可完成)，在当前目录下，应该会有一个diskImage.img的文件，恭喜你，镜像制作完成了。 要想恢复镜像，就把命令中的if 和of 值交换一下即可。

 

就这么简单吗？ 对！就这么简单！更多相关技巧请接着往下看。

 

命令参数解析：

• bs=2048 ： 是指定了读写缓存的大小为2048个字节(2M)。这样dd会同时读写2M的数据块。如果不加这个参数，其默定值是1，也就是一个字节一个字节的读数，这样在速度上就大为降低。我建议其值应为512~2048。
• if=/dev/sdc ： Input File，即输入端设备，指向的是闪存卡。
• of=diskImage.img ：Output File，即输出端设备，这里指向的是一个文件。

实用技巧一，瘦身法：

dd命令制作完成的镜像文件是和原闪存卡的大小相同的，因为它是将整个闪存卡的内容进行了复制，包括空白的部分。这样就造成了镜像储存时的空间浪费。可以将镜像压缩进行瘦身，技巧如下：

• 在制作源闪存卡之前，建议运行以下命令将闪存卡内容清零

  dd bs=2048 if=/dev/zero of=/dev/sdc

• 在完成镜像之后，用以下命令进行压缩

  bzip2 -zv9 diskImage.img

因为bzip使用霍夫曼编码，可对数据块进行高质量压缩，由其是想同的数据很多时，这也就是为什么建议先将卡内原有内容清零(如果闪存卡之前使用过，即使里面无内容，但其实只是文件索引被清除了，内容都还在里面 ）。我试过的2GB闪存卡，安将完整Ubuntu Server系统后的镜像文件可以压在300M之内。可见压缩率还是相当高的。

 

实用技巧二，镜像加载，在线修改：

用这个方法制作出来的镜像文件的最大好处是可以直接加载到系统中，并且像使用正常文件系统一样，直接修改镜像的内容。这样一来，如果有什么配制上的变更，可以直接在镜像文件中完成操作，省去再次制作镜像的过程。

 

要想把镜像文件加载到系统中所需要知道的是文件系统在分区中开始的位置，也就是说要跳过MBR的内容。首先要使用

fdisk -ul /dev/sdc 

查看一下分区表信息，我使用硬盘做为例子，应该会看到如下信息：

写道

Disk /dev/sda: 120.0 GB, 120034123776 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 14593 cylinders, total 234441648 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Disk identifier: 0xb7aab7aa

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 63 19535039 9767488+ 83 Linux
/dev/sda2 19535040 234436544 107450752+ 5 Extended
/dev/sda5 19535103 214853309 97659103+ 83 Linux
/dev/sda6 214853373 234436544 9791586 82 Linux swap / Solaris

要注意Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes 这一句，分区中使用的最小单元是512字节，用它乘以分区开始的单元号即是分区开始的位置：如sda1区分开始于512*63=32256, sda5开始于512*19535103等依此累推。

 

这样计算出分区开始的位置后，就可使用如下命令：

mount -o loop,offset=32256 diskImage.img /mnt

将分区加载到/mnt目录中，然后像正常文件一样进行操作。

 

本文对使用的dd命令制作闪存卡镜像的方法及实用技巧做了总结。因为其简单直接，无需专门软件，使用方便灵活，尤其是镜像直接加载的特点，使我在工作中可以快速修改，备份和制作闪存卡镜像，非常实用。伴随着嵌入式设备的应用的发展，越来越多的人都会加入到这个行列中。希望我的小小经验可以让更多人受益。