上面已经提到,Ramdisk需要先格式化然后理能使用。那么,如果核心希望使用ramdisk该如何做呢?于是initrd产生了,initrd全称是 initial RAM disk ,它提供一种让核心可以简单使用Ramdisk的能力,简单的说,这些能力包括:
格式化一个 Ramdisk;
加载文件系统内容到Ramdisk;
将Ramdisk作为根文件系统;
我们可以将initrd形像的比作Norton Ghost备份的硬盘分区,而Linux启动阶段的Ramdisk相当于一个未格式化的硬盘分区,核心可以直接将initrd的内容释放到一个未初始化的Ramdisk里,这个过程与Ghost恢复一个分区的过程十分相似。于是,相应的内容被加载到相应的Ramdisk中,同时,这个Ramdisk也被格式化成某种由initrd格式所表达的分区格式。
initrd与Ghost备份的分区有许多相似之处,例如,它有一定的大小,包含分区上的文件系统格式等。initrd支持的格式包括:
Ext2文件系统;
Romfs文件系统;
cramfs文件系统;
minix文件系统;
如果核心选择了Gzip支持(通常这是默认的,在init/do_mounts_rd.c中定义的BUILD_CRAMDISK宏)还可以使用Gzip压缩的initrd。相关的代码可以在核心源码 drivers/block/rd.c:identify_ramdisk_image 中找到。
制作initrd
制作initrd传统的作法是通过软盘(显然过时了,不介绍了)、ramdisk或loop设备(/dev/loop)。通过ramdisk来制作的方法比较简单(以ext2文件系统为例):
redice # mkfs.ext2 /dev/ram0
redice # mount /dev/ram0 /mnt/rd
redice # cp _what_you_like_ /mnt/rd # 把需要的文件复制过去
redice # dd if=/dev/ram0 of=/tmp/initrd
redice # gzip -9 /tmp/initrd
这个过程也最能够解释initrd的本质,对于Linux来说,Ramdisk的一个块设备,而initrd是这个块设备上所有内容的“克隆”(由命令dd来完成)而生成的文件。核心中加载initrd相关的代码则用于完成将相反的过程,即将这一个文件恢复到Ramdisk中去。
通过loop设备来制作initrd的过程:
redice # dd if=/dev/zero of=/tmp/initrd bs=1024 count=4096 # 制作一个4M的空白文件
redice # losetup /dev/loop0 /tmp/initrd # 映射到loop设备上;
redice # mkfs.ext2 /dev/loop0 # 创建文件系统;
redice # mount /dev/loop0 /mnt/rd
redice # cp _what_you_like_ /mnt/rd # 复制需要的文件;
redice # umount /mnt/rd
redice # losetup -d /dev/loop0
redice # gzip -9 /tmp/initrd
不过,现在已经有了一些更好的工具来完成这些工作,包括genromfs(uClinux里常用的工具),genext2fs,mkcramfs等。这些工具提供了一些方便开发的新特性,例如,不需要上面烦索的过程,只要将文件复制到某个目录中,将其作为根目录,即可生成initrd;另一个重要的改进是,这些工具都可以以普通用户的身份来生成initrd。
Linux文档中关于ramdisk的介绍,核心目录里 Documentation/ramdisk.txt;
Linux文档中关于initrd的介绍,核心目录 Documentation/initrd.txt;
Linux文档中关于tmpfs的介绍,核心目录 Documentation/filesystems/tmpfs.txt;
How to use a Ramdisk for Linux;
资源
genromfs - genromfs is a space-efficient, small, read-only filesystem originally for Linux and used by some Linux based projects.
genext2fs - Simply, it generates an ext2 filesystem as a normal (i.e. non-root) user. It doesn't require you to mount the image file to copy files on it. It doesn't even require you to be the superuser to make device nodes or set group/user ids.
cramfs - cramfs is a Linux filesystem designed to be simple, small, and to compress things well. It is used on a number of embedded systems and small devices.