initrd是什么？

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一、什么是initrd

initrd = initialized RAM disk，是一个启动时存在于内存的文件系统。

initrd的最初的目的是为了把kernel的启动分成两个阶段：在kernel中保留最少最基本的启动代码，然后把对各种各样硬件设备的支持以模块的方式放在initrd中，这样就在启动过程中可以从initrd所mount的根文件系统中装载需要的模块。

这样的一个好处就是在保持kernel不变的情况下，通过修改initrd中的内容就可以灵活的支持不同的硬件。在启动完成的最后阶段，根文件系统可以重新mount到其他设备上。

initrd的解释是initialized RAM disk，就是启动的时候由uboot来初始化内存，当做disk来使用。在uboot启动的时候，

uboot会将存储介质中（如Flash）的initrd文件加载到内存，内核启动时会在访问挂载的根文件系统前先访问该内存中的initrd文件系统。

在uboot配置了initrd的情况下，文件系统启动被分成两个阶段，

• 第一阶段先执行initrd文件系统中的”某个可执行文件”（linuxrc或init，下面会讲到具体会执行哪一个），完成加载驱动模块等任务。
• 第二阶段是挂载真正的根文件系统中，然后执行/sbin/init进程。

二、Linux启动一定要用initrd么?

不必，如果把需要的功能全都编译到内核中(非模块方式)，只需要一个内核文件即可，initrd能够减小启动内核的体积并增加灵活性。
　　如果你的内核以模块方式支持某种文件系统(例如ext3, UFS)，而启动阶段的驱动模块(如jbd)放在这些文件系统上,内核是无法读取文件系统的，从而只能通过initrd的虚拟文件系统来装载这些模块。
　　这里有些人会问: 既然内核此时不能读取文件系统，那内核的文件是怎么装入内存中的呢？答案很简单，Grub是file-system sensitive的，能够识别常见的文件系统。

三、initrd文件是怎么生成的?

使用mkinitrd命令，这个命令其实是一个Bash脚本

　　#file `which mkinitrd` 　　/sbin/mkinitrd: Bourne-Again shell script text executable 　　该脚本先建立一个8M的空文件，并在此上建立一个文件系统，并拷贝相应的的文件。 　　一个默认RedHat Fedora Core 2, 它的initrd是什么内容 　　(跟系统的硬件相关)? 　　# file initrd-2.6.5-1.358.img 　　initrd-2.6.5-1.358.img: gzip compressed data, from Unix, max compression 　　# mv initrd-2.6.5-1.358.img initrd-2.6.5-1.358.gz 　　# gzip -d initrd-2.6.5-1.358.gz 　　# ll 　　-rw-r--r-- 1 root root  Jan 14 11:32 initrd-2.6.5-1.358 　　# mkdir /mnt/loop 　　# mount -o loop initrd-2.6.5-1.356 /mnt/loop 　　………… 中间修改此文件系统，等等………… 　　# umount loop 　　# cd /boot 　　# gzip -9 initrd-2.6.5-1.356 　　# mv initrd-2.6.5-1.356.gz initrd-2.6.5-1.356.img 

四、处理流程

cpio-initrd的处理流程：

（执行流程可以对照下面博文的代码分析：linux的initrd机制和initramfs机制之根文件挂载流程：代码分析）
1．uboot把内核以及initrd文件加载到内存的特定位置。
2．内核判断initrd的文件格式，如果是cpio格式。
3．将initrd的内容释放到rootfs中。
4．执行initrd中的/init文件，执行到这一点，内核的工作全部结束，完全交给/init文件处理。
可见对于cpio-initrd格式的镜像，它执行的是init文件

image-initrd的处理流程

1．uboot把内核以及initrd文件加载到内存的特定位置。
2．内核判断initrd的文件格式，如果不是cpio格式，将其作为image-initrd处理。
3．内核将initrd的内容保存在rootfs下的/initrd.image文件中。
4．内核将/initrd.image的内容读入/dev/ram0设备中，也就是读入了一个内存盘中。
5．接着内核以可读写的方式把/dev/ram0设备挂载为原始的根文件系统。
6．如果/dev/ram0被指定为真正的根文件系统，那么内核跳至最后一步正常启动。
7．执行initrd上的/linuxrc文件，linuxrc通常是一个脚本文件，负责加载内核访问根文件系统必须的驱动，以及加载根文件系统。
8．/linuxrc执行完毕，实际根文件系统被挂载，执行权转交给内核。
9．如果实际根文件系统存在/initrd目录，那么/dev/ram0将从/移动到/initrd。否则如果/initrd目录不存在，/dev/ram0将被卸载。
10．在实际根文件系统上进行正常启动过程，执行/sbin/init。
对于image-initrd格式的镜像，它执行的是linuxrc文件

两种格式镜像比较

1. cpio-initrd的制作方法比image-initrd简单。
2. cpio-initrd的内核处理流程相比image-initrd更简单，因为：
   a. 根据上面的流程对比可知，cpio-initrd格式的镜像是释放到rootfs中的，不需要额外的文件系统支持，而image-initrd格式的镜像先是被挂载成虚拟文件系统，而后被卸载，基于具体的文件系统
   b. image-initrd内核在执行完/linuxrc进程后，还要返回执行内核进行一些收尾工作，并且要负责执行真正的根文件系统的/sbin/init。

处理流程对比如下图所示：

参考链接：
https://blog.csdn.net/u0/article/details/
https://www.cnblogs.com/weifuqin530/archive/2008/07/25/1251305.html