initramfs

 

 

 

initramfs 与initd 的区别：

首先要介绍kernel启动init的两种方案。

第一种是，ramdisk，就是把一块内存（ram）当做磁盘（disk）去挂载，然后找到ram里的init进行执行。

第二种是，ramfs，直接在ram上挂载文件系统，执行文件系统中的init。

initrd（init ramdisk）就是ramdisk的实现，initramfs就是ramfs的实现。

Note：

tmpfs，是ramfs的增强版方案。

rootfs，是ramfs/tmpfs的一个特殊实例。

所以initramfs也可以是tmpfs/rootfs的实现。

来自：https://www.zhihu.com/question/22045825/answer/796011861

来自：https://www.zhihu.com/question/22045825/answer/20122173

不要被文件名迷惑，kernel 2.6 以来都是 initramfs 了，只是很多还沿袭传统使用 initrd 的名字

initramfs 的工作方式更加简单直接一些，启动的时候加载内核和 initramfs 到内存执行，内核初始化之后，切换到用户态执行 initramfs 的程序/脚本，加载需要的驱动模块、必要配置等，然后加载 rootfs 切换到真正的 rootfs 上去执行后续的 init 过程。

initrd 是2.4 及更早的用法（现在你能见到的 initrd 文件实际差不多都是 initramfs 了），运行过程大概是内核启动，执行一些 initrd 的内容，加载模块啥的，然后交回控制权给内核，最后再切到用户态去运行用户态的启动流程。

从格式看，老的 initrd 是一个压缩的内存文件系统，具体是啥忘了，年月太久了。现在的 initramfs 是一个 gzip 压缩的 cpio 文件系统打包，如果遇到什么紧急情况需要处理的时候，你可以建立一个临时目录，把 initramfs 解压之后，直接 cpio -idv 解压出来，改之后再用 cpio 和 gzip 封上即可。虽然大家都喜欢用 tar 打包，但掌握点 cpio 在关键时刻还是可以救命的，呵呵

 

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 来自：https://blog.csdn.net/zyqash/article/details/126041951

 

临时的文件系统
“initramfs是一个临时的文件系统,其中包含了必要的设备如硬盘、网卡、文件系统等的驱动以及加载驱动的工具及其运行环境,比如基本的C库,动态库的链接加载器等等。

 

initramfs原理
在讲解initramfs之前，先介绍initramfs的一个前辈initrd

在2.4以及更早版本的内核中，内核使用的是initrd。initrd是基于ramdisk技术的，而ramdisk就是一个基于内存的块设备，因此initrd也具有块设备的一切属性。比如initrd容量是固定的，一旦创建initrd时设定了一个大小，就不能再进行动态调整。而且，如同块设备一样，initrd 需要按照一定的文件系统格式进行组织，因此制作initrd时需要使用如mke2fs这样的工具“格式化”initrd，访问initrd时需要通过文件系统驱动。更重要的是，虽然initrd是一个伪块设备，但是从内核的角度看，其与真实的块设备并无区别，因此，内核访问initrd也需使用缓存机制，显然这是多此一举的，因为本身initrd就在内存中。

由于initrd太拉胯，于是initram呼之欲出

鉴于ramdisk机制的种种限制，Linus Torvalds提出了一个想法：能否将cache当作一个文件系统直接挂载使用？基于这个想法，Linus Torvalds基于已有的缓存机制实现了ramfs。ramfs与ramdisk有着本质的区别，ramdisk本质上是基于内存的一个块设备，而ramfs是基于缓存的一个文件系统。因此，ramfs去除了前述块设备的一些限制。比如，ramfs根据其中包含的文件大小可自由伸缩；增加文件时，自动分配内存；删除文件时，自动释放内存。更重要的是，ramfs是基于已有的缓存机制，因此不必再像ramdisk那样需要和缓存之间进行多余的复制一环。

伴随着ramfs的出现，从2.6开始，内核开发人员基于ramfs开发了initramfs替代initrd。那么initramfs是怎样工作的呢？

当2.6版本的内核引导时，在挂载真正的根文件系统之前，首先将挂载一个名为rootfs的文件系统，并将rootfs的根作为虚拟文件系统目录树的总根。那么为什么要使用rootfs这么一个中间过程呢？原因之一还是为了解决鸡和蛋的问题。内核需要根文件系统上的驱动以及程序来驱动和挂载根文件系统，但是这些驱动和程序有可能没有编译进内核，而在根文件系统上。如果不借助第三方，内核是没有办法挂载真正的根文件系统的。而rootfs虽然名称为rootfs，但是并不是什么新的文件系统，事实上，rootfs就是一个ramfs，只不过换了一个名称。换句话说，rootfs是在内存中的，内核不需要特殊的驱动就可以挂载rootfs，所以内核使用rootfs作为一个过渡的桥梁。

在挂载了rootfs后，内核将Bootloader加载到内存中的initramfs中打包的文件解压到rootfs中，而这些文件中包含了驱动以及挂载真正的根文件系统的工具，内核通过加载这些驱动、使用这些工具，实现了挂载真正的根文件系统。此后，rootfs也完成了历史使命，被真正的根文件系统覆盖（overmount）。但是rootfs作为虚拟文件系统目录树的总根，并不能被卸载。但是这没有关系，前面我们已经谈到了，rootfs基于ramfs，删除其中的文件即可释放其占用的空间。
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initramfs 生成工具：

dracut 基本介绍：

好像是centos下面的工具
dracut 维基　　 https://dracut.wiki.kernel.org/index.php/Main_Page

　　　　　　　　 http://www.360doc.com/content/13/0428/09/12139495_281449877.shtml

dracut 官方手册 https://www.kernel.org/pub/linux/utils/boot/dracut/dracut.html#dracutkernel7

https://www.kernel.org/pub/linux/utils/boot/dracut/

基本介绍
dracut 是一个事件驱动的 initramfs 基础设施。dracut(工具)被用来通过拷贝工具和文件，从一个已经安装的系统创建一个 initramfs 镜像，并将镜像与dracut框架结合在一起。通常发现在 /usr/lib/dracut/modules.d/.

不像已经存在的initramfs框架，dracut的框架尝试有尽可能更少的硬编码进入initramfs。initramfs在生命中有一个基本的目标：获取已经挂载的rootfs，以致我们能够过渡到真正的rootfs。这是所有驱动装置的可用性。因此，取代脚本硬编码去做各种事情，dracut的 initramfs 依赖 udev 去创建符号链接到设备节点，接着，当rootfs的设备节点出现的时候，它被挂载和根切换到rootfs设备。 这个有助于保持在initramfs里要求的时间尽可能的少，以致一些事情，如5s钟启动，作为一个initramfs的存在结果不是不可能的。

在dracut中，大部分的initramfs生成器功能由一群生成模块提供，这些模块是被主要的dracut工具采购，来安装特定的功能进入initramfs。他们存在于这些模块的子目录。和使用由dracut-functions提供的功能去做他们的工作。

dracut 作为新一代的 initramfs 系统，和前一代的initramfs系统的 mkinitrd 的不同点在于, dracut设计上就考虑到了映像尺寸的问题，尽量避免硬编码，以提高生成的 cpio 映像载入内存的速度。实际上，由于initramfs的唯一作用就是挂载rootfs(因此不需要把一堆无用的比如 plymouth 等都装进去)，它主要依赖 udev 去获取 rootfs 的设备节点，一旦 rootfs 节点出现则立刻切换过去。按照官方维基的说法：5秒启动不是梦。另外它采用了模块化的方式，使用者可自由在 %{_libdir}/dracut/modules.d 下创建他需要的特殊模块，可扩展性很强。最后它的使用方式和 mkinitrd 非常接近，迁移成本较低。

　dracut 用于制作initrd启动镜像文件, dracut-network会为镜像内添加nfs等网络支持.

 

centos 7.2
版本： dracut-033-359.el7.x86_64

　　 dracut-config-rescue-033-360.el7_2.x86_64

　　 dracut-033-360.el7_2.x86_64
　　 dracut-network-033-360.el7_2.x86_64

centos 6

　　dracut-004-32.el6.noarch
　　dracut-kernel-004-32.el6.noarch

 

 

 

 

 

 

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参考：

https://www.zhihu.com/question/22045825/answer/796011861