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通常initrd.img将内核的启动分成了两个阶段,内核中只保留了一些基本的启动代码,而将一些像设备驱动之类的代码编译为可加载模块,让initrd.img文件来加载执行,这样可以有效的减小内核的尺寸。在启动参数中需要指定类似INITRD=/boot/initrd.img这样的参数来说明你的系统中initrd.img文件所在位置,如果没有指定或是指定错误,让系统找不到initrd.img文件,则有可能会有一些重要的设备驱动找不着,启动后有一些设备无法启用或是系统挂起,并显示“kernel panic: VFS: Unable to mount root fs”这样的错误信息。
一般情况下initrd.img文件和ramdisk、cramfs这种类型的img文件不一样,它并不是一个真正的img格式文件,而是一个经过
gzip -9压缩过的ramdisk文件,因此我们可以用gunzip先解压,然后就可以直接用mount -o
loop来挂载它。要注意的是,用gunzip解压之前,必需将initrd.img文件的扩展名修改成.gz,否则gunzip无法正确识别
initrd.img的压缩格式。
但是目前的一些较新的linux发行版中,内核的版本都已经是2.6以上了,initrd.img文件也与以前不太一样了,用gunzip解压之后,不能直接以mount -o loop命令来挂载,因为它解压之后再也不是一个标准的img格式文件,所以在mount时会提示你
需要指定挂载的文件系统类型,但是不论你指定什么类型都没用。这是因为新的initrd.img是一个cpio归档文件,然后再用gzip
-9压缩出来的文件,所以我们不用挂载它,gunzip解压出来后,再用“cpio –idcmv
&待解压的文件”这个命令来解开cpio档即可,通常解出来的initrd包括以下文件:
bin/ etc/ init* lib/ sbin@ sysroot/
dev/ firmware/ proc/ sys/ usr/
其中init这个文件就是initrd.img加载时需要调用的初始化文件。需要注意的是,init这个文件是cpio格式的initrd.img文件所需要用到的,如果不是cpio格式的,则是调用linuxrc这个文件,而不是init。
initrd.img文件的启动方式有两种,一是ramdisk方式,另一种是initramfs方式,貌似initramfs方式要简单一些。
下面我们来归纳一下解压和制作initrd.img文件的过程:
1、解压initrd.img文件:
mv initrd.img initrd.img.gz
gunzip initrd.img.gz
cpio –idcmv & initrd.img
2、制作initrd.img文件:
cd需要打包进initrd的文件所在目录
find . | cpio -c -o & initrd.img
gzip -9 initrd.img
mv initrd.img.gz initrd.img
需要注意的是cpio的-c参数不能掉,否则有可能initrd.img文件无法正常使用。
如果要让内核认为initrd.img的启动方式是initramfs,则需要用以下参数来制作cpio档:
find .| cpio -o -H newc/.html
通过分析该文件,我们可以更清楚的知道系统启动时候加载驱动的顺序(用于调整HBA卡识别的设备符号),以及修正或加入一些自定义的配置。
常会对系统进行驱动的升级或添加新硬件,此时,常会用到mkinitrd命令。而该命令其实是一个脚本,通过一系列的流程来生成系统启动需要的
initrd.img文件。通过分析该文件,我们可以更清楚的知道系统启动时候加载驱动的顺序(用于调整HBA卡识别的设备符号),以及修正或加入一些自
定义的配置。 一、什么是initrd&initrd 的英文含
义是 boot loader initialized RAM disk,就是由 boot loader
初始化的内存盘。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。 二、是否必须 initrd文件不是必须的,但对于像红旗这样,需要具有适应在不同的硬件环境下使用的要求,那使用initrd会更方便。&我们常在编译核心的使用,使用make menuconfig,其中对某些而外的驱动,是可以选择以模块编译,还是&*&直接编译到核心里面。例如ext3文件系统驱动,如果核心需要放在该文件系统上,可以有两个方法: 引用 1、把其全都编译到内核中,则只需要一个内核文件系统即可启动;&2、把其编译为模块,然后通过initrd虚拟的内存系统加载; 也就是说由于initrd会在内存虚拟一个文件系统,然后可以根据不同的硬件加载不同的驱动,而不需要重新编译整个核心。所以,大部分的发行版都会通过这种方式对驱动进行加载。 三、版本根据核心版本的不同,initrd文件有两种格式:image和cpio。2.4核心只使用image格式,而2.6核心可同时支持两种格式。它们不单格式不一样,而且运作的机制和流程也完全不同,甚至制作方法也不一样。 下面,我就以红旗DC 4.1和红旗DC 5.0某机器上的initrd进行说明。 四、2.4核心用initrd 1、格式 2.4核心只能使用image格式,其一般是通过loop设备及gzip压缩生成(mkinitrd命令)。 2、解压 以红旗DC 4.1使用的核心版本为例: 引用 [root@samba test]# ls initrd-2.4.21-9.30AX.img [root@samba test]# file initrd-2.4.21-9.30AX.img initrd-2.4.21-9.30AX.img: gzip compressed data, from Unix, max compression 可以看到,它是一个gzip压缩文件,需要先解压: 引用 [root@samba test]# mv initrd-2.4.21-9.30AX.img initrd-2.4.21-9.30AX.img.gz [root@samba test]# gunzip initrd-2.4.21-9.30AX.img.gz [root@samba test]# file initrd-2.4.21-9.30AX.img initrd-2.4.21-9.30AX.img: Linux rev 1.0 ext2 filesystem data 然后挂载: 引用 [root@samba test]# mkdir /mnt/disk [root@samba test]# mount -o loop initrd-2.4.21-9.30AX.img /mnt/disk/ 内容: 引用 [root@samba test]# cd /mnt/disk/ [root@samba disk]# ls -lR .: total 8 drwxr-xr-x 2 root root 1024 Jan 10 2006 bin drwxr-xr-x 2 root root 1024 Jan 10 2006 dev drwxr-xr-x 2 root root 1024 Jan 10 2006 etc
drwxr-xr-x 2 root root 1024 Jan 10 2006 lib -rwxr-xr-x 1 root root 436 Jan 10 2006 linuxrc &== 一个nash脚本 drwxr-xr-x 2 root root 1024 Jan 10 2006 loopfs drwxr-xr-x 2 root root 1024 Jan 10 2006 proc lrwxrwxrwx 1 root root 3 Jan 10 2006 sbin -& bin drwxr-xr-x 2 root root 1024 Jan 10 2006 sysroot ./bin: total 151 -rwxr-xr-x 1 root root 122464 Jan 10 2006 insmod &== 插入模块 lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jan 10 2006 modprobe -& /sbin/nash -rwxr-xr-x 1 root root 29524 Jan 10 2006 nash &== 一个小型解释器 ./dev: &== 一些必要的设备文件 total 0 crw-r--r-- 1 root root 5, 1 Jan 10 2006 console crw-r--r-- 1 root root 1, 3 Jan 10 2006 null brw-r--r-- 1 root root 1, 1 Jan 10 2006 ram crw-r--r-- 1 root root 4, 0 Jan 10 2006 systty crw-r--r-- 1 root root 4, 1 Jan 10 2006 tty1 crw-r--r-- 1 root root 4, 2 Jan 10 2006 tty2 crw-r--r-- 1 root root 4, 3 Jan 10 2006 tty3 crw-r--r-- 1 root root 4, 4 Jan 10 2006 tty4 ./etc: total 0 ./lib: &== 启动时加载的模块 total 173 -rwxr--r-- 1 root root 108320 May 27 2004 ext3.o
-rwxr--r-- 1 root root 65888 May 27 2004 jbd.o ./loopfs: total 0 ./proc: total 0 ./sysroot: total 0 3、执行脚本 上面可以看到,我们要了解的就是linuxrc执行文件: 引用 [root@samba disk]# cat linuxrc #!/bin/nash echo "Loading jbd.o module" insmod /lib/jbd.o echo "Loading ext3.o module" insmod /lib/ext3.o echo Mounting /proc filesystem mount -t proc /proc /proc echo Creating block devices mkdevices /dev echo Creating root device mkrootdev /dev/root echo 0x0100 & /proc/sys/kernel/real-root-dev echo Mounting root filesystem mount -o defaults --ro -t ext3 /dev/root /sysroot pivot_root /sysroot /sysroot/initrd umount /initrd/proc 很清楚,内容就是在挂载对应的驱动和目录。看上去的命令和普通的linux命令是一样的。 4、执行流程 引用 1)boot loader把内核以及/dev/initrd的内容加载到内存,/dev/initrd是由boot loader初始化的设备,存储着initrd。 2)在内核初始化过程中,内核把 /dev/initrd 设备的内容解压缩并拷贝到 /dev/ram0 设备上。 3)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。 4)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。 5)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。 6)/linuxrc 执行完毕,真正的根文件系统被挂载。 7)如果真正的根文件系统存在 /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。 8)在真正的根文件系统上进行正常启动过程,执行 /sbin/init。
linux2.4 内核的 initrd 的执行是作为内核启动的一个中间阶段,也就是说 initrd 的 /linuxrc
执行以后,内核会继续执行初始化代码。而我们可以把自己要添加的驱动执行脚本加到linuxrc,并把驱动放到/lib目录,例如:qla2300等。 5、生成新initrd 由于默认的initrd不大,只有8M(有mkinitrd脚本决定): 引用 [root@samba disk]# df -h /mnt/disk Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /root/test/initrd-2.4.21-9.30AX.img 7.6M 333K 6.9M 5% /mnt/disk 所以,要加入的东西不要过多。保存的过程是: 引用 [root@samba test]# umount /mnt/disk/ [root@samba test]# mv initrd-2.4.21-9.30AX.img initrd-2.4.21-9.30AX.new.img [root@samba test]# gzip -9 initrd-2.4.21-9.30AX.new.img [root@samba test]# mv initrd-2.4.21-9.30AX.new.img.gz initrd-2.4.21-9.30AX.new.img [root@samba test]# cp initrd-2.4.21-9.30AX.new.img /boot/ 最后,修改grub即可。 ※如果是要新做一个initrd文件,可以这样: 引用 [root@samba test]# dd if=/dev/zero of=./new.img bs=1024k count=8 [root@samba test]# mkfs.ext2 -F -m0 new.img [root@samba test]# mkdir /mnt/new [root@samba test]# mount -o loop new.img /mnt/new/ &==创建一个新挂载点[root@samba test]# cd /mnt/new/ [root@samba new]# cp -a /mnt/disk/* ./ 然后加入自定义的驱动或脚本 [root@samba test]# umount /mnt/new/ [root@samba test]# gzip -9 new.img [root@samba test]# mv new.img.gz new.img 五、2.6核心用initrd 1、格式 2.6核心可以支持image格式,但更多的时候使用的是cpio格式。其核心文件不再是/linuxrc,而是/init。 2、解压 以红旗DC 5.0使用的核心版本为例: 引用 [root@printserver test]# ls initrd-2.6.9-11.19AX.img [root@printserver test]# file initrd-2.6.9-11.19AX.img initrd-2.6.9-11.19AX.img: gzip compressed data, from Unix, max compression 可以这样来识别格式: 引用 [root@printserver test]# gzip -dc initrd-2.6.9-11.19AX.img & new.img [root@printserver test]# file new.img new.img: ASCII cpio archive (SVR4 with no CRC) 创建一个新目录,然后解压出来: 引用 [root@printserver test]# mkdir new [root@printserver test]# cd new/ [root@printserver new]# gzip -dc ../initrd-2.6.9-11.19AX.img | cpio -idvm 也可以这样运行命令: 引用 [root@printserver new1]# zcat ../initrd-2.6.9-11.19AX.img |cpio -idvm 内容: 引用 [root@printserver new]# ll -R .: total 36 drwxr-xr-x 2 root root 4096 Sep 30 16:55 bin drwxr-xr-x 2 root root 4096 Sep 30 16:55 dev drwxr-xr-x 3 root root 4096 Sep 30 16:55 etc-rwxr-xr-x 1 root root 725 Jun 29 17:35 init &== 一个nash脚本 drwxr-xr-x 2 root root 4096 Sep 30 16:55 lib drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jun 29 17:35 loopfs drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jun 29 17:35 proc lrwxrwxrwx 1 root root 3 Sep 30 16:54 sbin -& bin drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jun 29 17:35 sys drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jun 29 17:35 sysroot ./bin: total 592 lrwxrwxrwx 1 root root 10 Sep 30 16:55 hotplug -& /sbin/nash -rwxr-xr-x 1 root root 12904 Jun 29 17:35 insmod &== 插入模块 lrwxrwxrwx 1 root root 10 Sep 30 16:55 modprobe -& /sbin/nash -rwxr-xr-x 1 root root 38184 Jun 29 17:35 nash &== 一个小型解释器 -rwxr-xr-x 1 root root 541716 Jun 29 17:35 udev lrwxrwxrwx 1 root root 4 Sep 30 16:54 udevstart -& udev ./dev: &== 一些必要的设备文件 total 0 crw-r--r-- 1 root root 5, 1 Jun 29 17:35 console crw-r--r-- 1 root root 1, 3 Jun 29 17:35 null brw-r--r-- 1 root root 1, 1 Jun 29 17:35 ram crw-r--r-- 1 root root 4, 0 Jun 29 17:35 systty crw-r--r-- 1 root root 4, 1 Jun 29 17:35 tty1 crw-r--r-- 1 root root 4, 2 Jun 29 17:35 tty2 crw-r--r-- 1 root root 4, 3 Jun 29 17:35 tty3 crw-r--r-- 1 root root 4, 4 Jun 29 17:35 tty4 ./etc: total 4 drwxr-xr-x 2 root root 4096 Sep 30 16:55 udev ./etc/udev: &== udev配置文件
total 4 -rw-r--r-- 1 root root 1128 Jun 29 17:35 udev.conf ./lib: &== 启动时加载的模块 total 236 -rwxr--r-- 1 root root 139452 Aug 5 2005 ext3.ko -rwxr--r-- 1 root root 89648 Aug 5 2005 jbd.ko ./loopfs: total 0 ./proc: total 0 ./sys: total 0 ./sysroot: total 0 3、执行脚本 引用 [root@printserver new]# cat init #!/bin/nash mount -t proc /proc /proc setquiet echo Mounted /proc filesystem echo Mounting sysfs mount -t sysfs none /sys echo Creating /dev mount -o mode=0755 -t tmpfs none /dev mknod /dev/console c 5 1 mknod /dev/null c 1 3 mknod /dev/zero c 1 5 mkdir /dev/pts mkdir /dev/shm echo Starting udev /sbin/udevstart echo -n "/sbin/hotplug" & /proc/sys/kernel/hotplug echo "Loading jbd.ko module" insmod /lib/jbd.ko echo "Loading ext3.ko module" insmod /lib/ext3.ko /sbin/udevstart echo Creating root device mkrootdev /dev/root umount /sys echo Mounting root filesystem mount -o defaults --ro -t ext3 /dev/root /sysroot mount -t tmpfs --bind /dev /sysroot/dev echo Switching to new root switchroot /sysroot umount /initrd/dev 很明显,与2.4核心最大的差别在于用init代替了linuxrc,并且加入了udev方式。
4、执行流程 由于采用cpio格式后,不需要再创建一个临时的设备用于挂载img文件,所以执行的流程也简单很多: 引用 1)boot loader 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。 正式由于cpio格式带来的便利,我们要修改和增加自定义的脚本和驱动都变得简单很多,一般只需要对init脚本和/lib添加即可。 5、生成新initrd文件 引用 [root@printserver new]# find ./ | cpio -c -o & ../initrd-2.6.9-11.19AX.new.img 1617 blocks [root@printserver new]# cd .. [root@printserver test]# gzip -9 initrd-2.6.9-11.19AX.new.img [root@printserver test]# mv initrd-2.6.9-11.19AX.new.img.gz initrd-2.6.9-11.19AX.new.img [root@printserver test]# cp initrd-2.6.9-11.19AX.new.img /boot/ 最后,修改grub即可。 若在2.6核心上使用image的initrd文件,处理的流程只是在开始会增加一个判断的步骤,后续是和在2.4上执行的过程是一样的。 六、对比 可以看到,使用cpio格式的处理是非常方便和简洁的,很难对比两种格式处理有什么不同,可以说几乎是一样的。但就是因为制作cpio,以及启动对cpio的处理更直接,目前新发行版的initrd都以cpio格式为多。 出处:
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initrd.img是Linux启动过程中很重要的一个文件,如果你编译内核时将一部分功能编译为可加载模块。如果系统的一些设备的驱动编译为可加载
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的一系列Ultra320卡用的驱动模块名称都是aic79xx.o,但当',
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