initrd

Initrd ramdisk或者initrd是指在启动阶段被Linux内核调用的临时文件系统，用于根目录被挂载之前的准备工作。^[1]

基本原理

同其他Unix系统，Linux首先要将内核加载到内存。initrd通常被压缩成gzip类型，开机时由bootloader（如LILO、GRUB）来告知核心initrd的位置，使其被核心访问，挂载成一个loop类型的文件。在2.6版本内核之后出现了initramfs，它的功能类似initrd，但是它基于CPIO格式，无须挂载就可以展开成一个文件系统。

initramfs 与 initrd

initramfs是initrd的替代品。initrd是一个被加载的块设备，内部有ext2一类文件系统的存在，于是由于Linux内核的缓存机制，其中的内容还会被缓存到内存上，造成一定的内存空间浪费。而initramfs本身就是一个tmpfs的RAM disk，拥有最小化的设计，绕过了缓存机制，也消除了多余的内存占用。^[2]

initramfs的生成方式也远比initrd简单。对于initramfs，只需 geninitramfs() { cd "$1"; find . -depth| cpio -o -H newc | ${3-cat}> "$2"; } 就可以利用cpio生成这样一个文件，同时使用一些程序进行压缩（通过额外的管道实现，其中使用cat仅用于无压缩时转发输出，可省去）。对于initrd，则涉及生成一定大小的空文件，然后创建文件系统，挂载并添加文件等等诸多步骤。

实现

Linux内核 与 initrd/initramfs 必须存储在 bootloader 可以访问的位置，通常是在：

• root 文件系统内
• 一个小的ext4或FAT文件系统的分区（通常挂载到 /boot）
• TFTP server内

bootloader 会将内核与 initrd 加载到存储器中并将 initrd 的地址传给内核。initrd会被挂载当成 initial root file system。

现在的 Linux 发行版会建立定制只包含必要组件的 initrd 映像档，例如只包含 IDE、SCSI、SATA、SAS 以及文件系统核心模块。

参考

• Landley, Rob, Introducing initramfs, a new model for initial RAM disks, linuxdevices.com, 15 March 2005 [2007-08-22], （原始内容存档于2009-03-01） initramfs 簡介，一個新的 initial RAM disks 的模型, [2018-12-17], （原始内容存档于2019-09-07）

1. Almesberger, Werner, Booting linux: the history and the future, Proceedings of the Ottawa Linux Symposium, 2000 [2012-12-26], （原始内容存档于2008-07-24）
2. The difference between initrd and initramfs?. Stack Overflow. [2014-04-24]. （原始内容存档于2021-01-26）.

更多链接

• A detailed comparison （页面存档备份，存于互联网档案馆） of initrd-generating toolkits
• Kernel documentation （页面存档备份，存于互联网档案馆） on Early userspace support
• 分析linux initrd文件