┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  第一层：应用进程                                            │
│  读写文件：open("/data/config.txt")                        │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  第二层：文件系统（ext4 / UBIFS / FAT32 / LittleFS）        │
│  负责：目录结构、权限管理、断电安全                          │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  第三层：存储管理层（UBI / FTL）                            │
│  UBI：NAND 专用，统一处理坏块+磨损均衡                       │
│  FTL：eMMC/SD 卡内置，屏蔽坏块（对 Linux 透明）            │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  第四层：物理介质                                          │
│  NOR Flash / NAND Flash / eMMC / SD / RAM                 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

# ===== 宿主机：制作镜像（可选，一般直接在 MCU 上格式化）=====
sudo apt install littlefs-fuse

# 调试时可用 FUSE 挂载查看镜像内容
lfs --block_size=4096 --read_size=16 --prog_size=16 littlefs_image.bin /mnt

// ===== 目标板：ESP-IDF 使用 LittleFS =====
// CMakeLists.txt
idf_component_register(SRCS "main.c" REQUIRES esp_littlefs)

// partitions.csv（定义存储分区）
# Name,   Type, SubType,  Offset,  Size
mydata,   data, spiffs,   0x210000, 0x100000

// main.c：挂载和读写
esp_vfs_littlefs_conf_t conf = {
    .base_path = "/littlefs",
    .partition_label = "mydata",
    .format_if_mount_failed = true
};
esp_vfs_littlefs_register(&conf);

// 正常读写文件（和标准 C 库完全一样）
FILE *f = fopen("/littlefs/config.txt", "w");
fprintf(f, "auto_start=1\n");
fclose(f);

// ===== 目标板：STM32 HAL + FatFS =====
// CubeMX 勾选 FATFS → SD Card → 自动生成代码
FATFS fs;
f_mount(&fs, "", 1);
f_open(&file, "log.txt", FA_WRITE | FA_CREATE_ALWAYS);
f_printf(&file, "motor_speed=%d\n", 1500);
f_close(&file);

MCU 文件系统选型（裸机/RTOS）：
════════════════════════════════════════════
NOR Flash（内置）     →  LittleFS（首选）
NOR Flash（ESP8266老）→  SPIFFS（仅维护）
SD Card               →  FatFS（兼容PC）
SD Card + 掉电要求    →  FileX + LevelX
纯配置键值             →  NVS（ESP32）
════════════════════════════════════════════

# ===== 宿主机：制作 SquashFS 镜像 =====
sudo apt install -y squashfs-tools

# 制作镜像
mksquashfs ./rootfs rootfs.squashfs -comp xz -b 256K

# 参数说明：
# -comp xz    : 压缩算法（xz 压缩率高，lz4 解压快）
# -b 256K     : 数据块大小
# -e "*.tmp"  : 排除指定文件

# 挂载验证（宿主机操作）
sudo mount -t squashfs -o loop rootfs.squashfs /mnt

Parallel mksquashfs: Using 4 processors
Creating 4.0 filesystem on rootfs.squashfs, block size 262144.
Filesystem size 3847.23 Kbytes (3.76 Mbytes)
    50.23% of uncompressed filesystem size (7658.91 Kbytes)

# ===== 宿主机：制作 JFFS2 镜像 =====
sudo apt install -y mtd-utils

# -s 页大小 -e 擦除块大小，必须与实际 Flash 芯片一致
mkfs.jffs2 -r ./config_dir -o config.jffs2 -s 256 -e 65536 --little-endian

# ===== 宿主机：编译 YAFFS2 工具（工具不在 Ubuntu 官方仓库）=====
git clone https://github.com/aleph1/yaffs2.git
cd yaffs2/utils && make

# 制作镜像（2048 = NAND 页大小，需匹配 Flash 芯片）
./mkyaffs2image ./rootfs rootfs.yaffs2 2048

# ===== 宿主机：制作 UBIFS + UBI 镜像 =====
sudo apt install -y mtd-utils

# === 第一步：制作 UBIFS 镜像 ===
mkfs.ubifs -r ./rootfs -o rootfs.ubifs \
    -m 4096 -e 253952 -c 2000 \
    -x lzo -F

# 参数说明：
# -m 4096    : 最小 I/O 单元（从 mtdinfo "Minimum input/output unit size" 获取）
# -e 253952  : 逻辑擦除块大小 = 物理擦除块 - UBI 开销
# -c 2000     : 最大逻辑擦除块数（从 mtdinfo "Amount of eraseblocks" 获取）
# -x lzo     : 压缩算法（lzo 解压快，zlib 压缩率高）
# -F         : 第一次挂载时自动修复空闲空间

# === 第二步：打包为 UBI 镜像 ===
cat > ubinize.cfg << EOF
[ubifs]
mode=ubi
image=rootfs.ubifs
vol_id=0
vol_type=dynamic
vol_name=rootfs
vol_flags=autoresize
EOF

ubinize -o rootfs.ubi -m 4096 -p 256KiB ubinize.cfg

mkfs.ubifs: creating UBIFS image...
UBIFS filesystem: rootfs.ubifs, UBI device 0, volume 0
    min. I/O unit size: 4096 bytes
    logical eraseblock size: 253952 bytes
    file system size: 491101184 bytes (468.3 MiB)

# ===== 宿主机：制作 FAT32 镜像 =====
sudo apt install -y dosfstools

# 方式1：直接格式化 SD 卡分区
sudo mkfs.vfat -F 32 -n BOOT /dev/sdc1

# 方式2：制作 FAT32 镜像文件
dd if=/dev/zero of=fat32.img bs=1M count=100
mkfs.vfat -F 32 fat32.img

# -F 32    : FAT 类型（12/16/32）
# -n BOOT  : 卷标名称

# ===== 宿主机：制作 ext4 镜像 =====
sudo apt install -y e2fsprogs

# 方式1：直接格式化分区
sudo mkfs.ext4 -L rootfs /dev/sdc2

# 方式2：制作 ext4 镜像文件（嵌入式常用）
dd if=/dev/zero of=rootfs.ext4 bs=1M count=512
mkfs.ext4 -L rootfs -d ./rootfs rootfs.ext4

# 参数说明：
# -L rootfs        : 卷标
# -d ./rootfs      : 预填充目录内容到镜像
# -T small         : 小文件系统优化（增加 inode 密度）
# -m 1             : 保留块比例（默认5%，嵌入式建议1%）

# ===== 目标板：挂载 tmpfs（设 size 上限，推荐）=====
sudo mount -t tmpfs tmpfs /mnt/tmpfs -o size=64M

# ===== 目标板：查看当前挂载的 tmpfs ======
mount | grep tmpfs
df -h | grep tmpfs

# ===== 目标板：查看当前挂载的文件系统 =====
mount | grep -E "squashfs|ubifs|ext4|fat|tmpfs"

# ===== 目标板：查看 MTD 分区布局及物理参数（mkfs 参数来源）=====
cat /proc/mtd
mtdinfo /dev/mtd0

# ===== 宿主机：查看镜像文件信息 =====
unsquashfs -s rootfs.squashfs
dumpe2fs rootfs.ext4