關(guān)于Linux啟動(dòng)時(shí)掛載rootfs的幾種方式

一直對(duì)Linux啟動(dòng)時(shí)掛載根文件系統(tǒng)的過(guò)程存在著很多疑問(wèn)，今天在水木精華區(qū)找到了有用的資料，摘錄如下：

1、Linux啟動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)一系列初始化之后，需要mount 根文件系統(tǒng)，為最后運(yùn)行init進(jìn)程等做準(zhǔn)備，mount 根文件系統(tǒng)有這么幾種方式：

1)文件系統(tǒng)已經(jīng)存在于硬盤(pán)(或者類(lèi)似的設(shè)備)的某個(gè)分區(qū)上了，kernel根據(jù)啟動(dòng)的命令行參數(shù)(root=/dev/xxx),直接進(jìn)行mount。 這里有一個(gè)問(wèn)題，在root文件系統(tǒng)本身還不存在的情況下，kernel如何根據(jù)/dev/xxx來(lái)找到對(duì)應(yīng)的設(shè)備呢?注意：根文件系統(tǒng)和其他文件系統(tǒng)的mount方式是不一樣的，kernel通過(guò)直接解析設(shè)備的名稱來(lái)獲得設(shè)備的主、從設(shè)備號(hào)，然后就可以訪問(wèn)對(duì)應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)了。所以在init/main.c中有很長(zhǎng)一串的root_dev_names(如hda,hdab,sda,sdb,nfs,ram,mtdblock……)，通過(guò)這個(gè)表就可以根據(jù)設(shè)備名稱得到設(shè)備號(hào)。注意，bootloader或內(nèi)核中設(shè)定的啟動(dòng)參數(shù)(root=/dev/xxx)只是一個(gè)代號(hào)，實(shí)際的根文件系統(tǒng)中不一定存在這個(gè)設(shè)備文件!

2)從軟驅(qū)等比較慢的設(shè)備上裝載根文件系統(tǒng)，如果kernel支持ramdisk，在裝載root文件系統(tǒng)時(shí)，內(nèi)核判斷到需要從軟盤(pán)(fdx)mount(root=/dev/fd0)，就會(huì)自動(dòng)把文件系統(tǒng)映象復(fù)制到ramdisk，一般對(duì)應(yīng)設(shè)備ram0，然后在ram0上mount根文件系統(tǒng)。 從源碼看，如果kernel編譯時(shí)沒(méi)有支持ramdisk，而啟動(dòng)參數(shù)又是root=/dev/fd0,系統(tǒng)將直接在軟盤(pán)上mount，除了速度比較慢，理論上是可行的(沒(méi)試過(guò)，不知道是不是這樣?)

3)啟動(dòng)時(shí)用到initrd來(lái)mount根文件系統(tǒng)。注意理解ramdisk和initrd這兩個(gè)概念，其實(shí)ramdisk只是在ram上實(shí)現(xiàn)的塊設(shè)備，類(lèi)似與硬盤(pán)操作，但有更快的讀寫(xiě)速度，它可以在系統(tǒng)運(yùn)行的任何時(shí)候使用，而不僅僅是用于啟動(dòng);initrd(boot loaderinitialized RAMdisk)可以說(shuō)是啟動(dòng)過(guò)程中用到的一種機(jī)制，具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程也使用ramdisk技術(shù)。就是在裝載linux之前，bootloader可以把一個(gè)比較小的根文件系統(tǒng)的映象裝載在內(nèi)存的某個(gè)指定位置，姑且把這段內(nèi)存稱為initrd(這里是initrd所占的內(nèi)存，不是ramdisk，注意區(qū)別)，然后bootloader通過(guò)傳遞參數(shù)的方式告訴內(nèi)核initrd的起始地址和大小(也可以把這些參數(shù)編譯在內(nèi)核中)，在啟動(dòng)階段就可以暫時(shí)的用initrd來(lái)mount根文件系統(tǒng)。initrd的最初的目的是為了把kernel的啟動(dòng)分成兩個(gè)階段：在kernel中保留最少最基本的啟動(dòng)代碼，然后把對(duì)各種各樣硬件設(shè)備的支持以模塊的方式放在initrd中，這樣就在啟動(dòng)過(guò)程中可以從initrd所mount的根文件系統(tǒng)中裝載需要的模塊。這樣的一個(gè)好處就是在保持kernel不變的情況下，通過(guò)修改initrd中的內(nèi)容就可以靈活的支持不同的硬件。在啟動(dòng)完成的最后階段，根文件系統(tǒng)可以重新mount到其他設(shè)備上，但是也可以不再 重新mount(很多嵌入式系統(tǒng)就是這樣)。initrd的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程是這樣的：bootloader把根文件系統(tǒng)映象裝載到內(nèi)存指定位置，把相關(guān)參數(shù)傳遞給內(nèi)核，內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)把initrd中的內(nèi)容復(fù)制到ramdisk中(ram0)，把initrd占用的內(nèi)存釋放掉，在ram0上mount根文件系統(tǒng)。從這個(gè)過(guò)程可以看出，內(nèi)核需要對(duì)同時(shí)對(duì)ramdisk和initrd的支持(這種需要都編入內(nèi)核，不能作為模塊)。

2、嵌入式系統(tǒng)根文件系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方法：對(duì)于kernel和根文件系統(tǒng)都存儲(chǔ)在flash中的系統(tǒng)，一般可以利用linux啟動(dòng)的initrd的機(jī)制。具體的過(guò)程前面已經(jīng)比較清楚了，還有一點(diǎn)就是在啟動(dòng)參數(shù)中傳遞root=/dev/ram0，這樣使得用initrd進(jìn)行mount的根文件系統(tǒng)不再切換，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候?qū)嶋H的設(shè)備就是ram0。還有就是initrd的起始地址參數(shù)為虛擬地址，需要和bootloader中用的物理地址對(duì)應(yīng)。