
它不仅是系统从引导加载程序(如 GRUB)过渡到完全运行的 Linux 内核之间的桥梁,还负责加载必要的驱动程序和模块,确保系统能够顺利启动并访问其存储设备
本文将深入探讨 Linux 启动过程中 initramfs 的工作原理、配置方法以及它在现代 Linux 系统中的重要性
一、initramfs 的基本概念 initramfs,全称为 initial ramdisk filesystem,是一种内存中的临时根文件系统
在系统启动时,它会被加载到内存中,作为内核启动后最先挂载的根文件系统
这个临时根文件系统包含了启动过程中所需的最小集合的驱动程序、配置文件和脚本,使得系统能够在真正的根文件系统(通常位于硬盘上)被挂载之前,完成必要的初始化工作
initramfs 的概念最早可以追溯到 Linux 2.6 版本引入的 initrd(initial ramdisk)机制
与传统的 initrd 相比,initramfs 提供了更高的灵活性和效率,因为它直接以内核映像的一部分形式存在,无需单独的磁盘分区或文件
这使得 initramfs 能够更加紧密地与内核集成,减少了启动时的复杂性和延迟
二、initramfs 的工作原理 1.编译生成:initramfs 的创建通常涉及两个主要步骤:收集和打包
首先,系统管理员或构建脚本会收集启动所需的驱动程序、脚本和配置文件,然后将这些文件打包成一个 cpio 归档文件
这个归档文件随后被嵌入到内核映像中,或者作为内核映像的一个独立部分,通过引导加载程序加载
2.启动过程:当系统启动时,引导加载程序(如 GRUB)会加载内核和 initramfs 到内存中
内核启动后,它首先解压并使用 initramfs 作为其根文件系统
在这个临时的根文件系统中,内核执行一系列的初始化脚本,这些脚本负责检测硬件、加载必要的驱动程序、挂载真正的根文件系统(如 ext4、xfs 分区),并最终切换到该根文件系统上继续执行
3.切换到真实根文件系统:一旦真正的根文件系统被挂载,系统会通过执行 `pivot_root` 系统调用,将根目录切换到这个新的文件系统上
initramfs 则会被卸载,但通常仍保留在内存中,以便在需要时(如故障排查)可以重新挂载
三、initramfs 的配置与优化 1.创建 initramfs:在大多数 Linux 发行版中,initramfs 的创建和管理是由 `dracut`、`mkinitramfs` 或类似的工具自动处理的
这些工具根据系统配置和已安装的驱动程序自动生成 initramfs
用户可以
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