linux啟動時掛載rootfs的幾種方式
2024-08-28 00:18:30
供稿：網友
一直對linux啟動時掛載根文件系統的過程存在著很多疑問，今天在水木精華區找到了有用的資料，摘錄如下：
1。linux啟動時，經過一系列初始化之后，需要mount 根文件系統，為最后運行init進程等做準備，mount 根文件系統有這么幾種方式：
1）文件系統已經存在于硬盤（或者類似的設備）的某個分區上了，kernel根據啟動的命令行參數（root＝/dev/xxx),直接進行mount。 這里有一個問題，在root文件系統本身還不存在的情況下，kernel如 何根據/dev/xxx來找到對應的設備呢？注意：根文件系統和其他文件系統的mount方式是不一樣的，kernel通過直接解析設備的名稱來獲得設備的主、從設備號，然后就可以訪問對應的設備驅動 了。所以在init/main.c中有很長一串的root_dev_names（如hda,hdab,sda,sdb,nfs,ram,mtdblock……），通過這個表就可以根據設備名稱得到設備號。注意，bootloader或內核中設定的啟動參數（root＝/dev/xxx)只是一個代號，實際的根文件系統中不一定存在這個設備文件！
2）從軟驅等比較慢的設備上裝載根文件系統，如果kernel支持ramdisk，在裝載root文件系統時，內核判斷到需要從軟盤（fdx）mount(root=/dev/fd0)，就會自動把文件系統映象復制到ramdisk，一般對應設備ram0，然后在ram0上mount 根文件系統。 從源碼看，如果kernel編譯時沒有支持ramdisk，而啟動參數又是root=/dev/fd0, 系統將直接在軟盤上mount，除了速度比較慢，理論上是可行的（沒試過，不知道是不是這樣？）
3）啟動時用到initrd來mount根文件系統。注意理解ramdisk和initrd這兩個概念，其實ramdisk只是在ram上實現的塊設備，類似與硬盤操作，但有更快的讀寫速度，它可以在系統運行的任何時候使用，而不僅僅是用于啟動；initrd（boot loader initialized RAM disk）可以說是啟動過程中用到的一種機制，具體的實現過程也使用ramdisk技術。就是在裝載linux之前，bootloader可以把一個比較小的根文件系統的映象裝載在內存的某個指定位置，姑且把這段內存稱為initrd（這里是initrd所占的內存，不是ramdisk，注意區別），然后bootloader通過傳遞參數的方式告訴內核initrd的起始地址和大小（也可以把這些參數編譯在內核中），在啟動階段就可以暫時的用initrd來mount根文件系統。initrd的最初的目的是為了把kernel的啟動分成兩個階段：在kernel中保留最少最基本的啟動代碼，然后把對各種各樣硬件設備的支持以模塊的方式放在initrd中，這樣就在啟動過程中可以從initrd所mount的根文件系統中裝載需要的模塊。這樣的一個好處就是在保持kernel不變的情況下，通過修改initrd中的內容就可以靈活的支持不同的硬件。在啟動完成的最后階段，根文件系統可以重新mount到其他設備上，但是也可以不再 重新mount（很多嵌入式系統就是這樣）。 initrd的具體實現過程是這樣的：bootloader把根文件系統映象裝載到內存指定位置，把相關參數傳遞給內核，內核啟動時把initrd中的內容復制到ramdisk中（ram0），把initrd占用的內存釋放掉，在ram0上mount根文件系統。從這個過程可以看出，內核需要對同時對ramdisk和initrd的支持（這種需要都編入內核，不能作為模塊）。
