initrd

Initrd ramdisk或者initrd是指一个临时文件系统，它在启动阶段被Linux内核调用。initrd主要用于当“根”文件系统被挂载之前，进行准备工作。[1]

基本原理

同其他Unix系统一样，Linux操作系统首先要将内核載入到内存。内核驻留于操作系统与应用程序的整个活动周期，其中应用程序（软件）在“用户空间”内运行，位于内核控制之下。

為了使載入記憶體最小化，一些核心Linux程式轉化成可載入核心模組形式，可以動態載入系統中。

initrd系統中的檔案在開機階段可以被核心存取，裡面的內容會被掛載成一個loop型態的檔案。initrd通常被壓縮成gzip類型，在開機的時候由bootloader（LILO、GRUB）來告知核心initrd的位置。在2.6版本内核之后出现了initramfs，它的功能類似initrd，但是它基于CPIO格式，无须挂载就可以展开成一个文件系统。

initramfs 與 initrd

initramfs是initrd的替代品。initrd是一个被加载的块设备，内部有ext2一类文件系统的存在，于是由于Linux内核的缓存机制，其中的内容还会被缓存到内存上，造成一定的内存空间浪费。而initramfs本身就是一个tmpfs的RAM disk，拥有最小化的设计，绕过了缓存机制，也消除了多余的内存占用。[2]

initramfs的生成方式也远比initrd简单。对于initramfs，只需 geninitramfs() { cd "$1"; find . -depth| cpio -o -H newc | ${3-cat}> "$2"; } 就可以利用cpio生成这样一个文件，同时使用一些程序进行压缩（通过额外的管道实现，其中使用cat仅用于无压缩时转发输出，可省去）。对于initrd，则涉及生成一定大小的空文件，然后创建文件系统，挂载并添加文件等等诸多步驟。

实现

Linux內核 與 initrd/initramfs 必須儲存在 bootloader 可以存取的位置，通常是在：

  • root 檔案系統內
  • 一個小的ext4或FAT檔案系統的分割區（通常掛載到 /boot）
  • TFTP server內

bootloader 會將內核與 initrd 載入到記憶體中並將 initrd 的位址傳給內核。initrd會被掛載當成 initial root file system。

現在的 Linux 發行版會建立客製化只包含必要元件的 initrd 映像檔，例如只包含 IDE、SCSI、SATA、SAS 以及檔案系統核心模組。

参考
  • Landley, Rob, , linuxdevices.com, 15 March 2005 [2007-08-22], （原始内容存档于2009-03-01） , [2018-12-17], （原始内容存档于2019-09-07）
  1. Almesberger, Werner, , Proceedings of the Ottawa Linux Symposium, 2000 [2012-12-26], （原始内容存档于2008-07-24）
  2. . Stack Overflow. [2014-04-24]. （原始内容存档于2021-01-26）.

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