什么是ramfs?
ramfs是空间规模动态变化的RAM文件系统。它非常简单,是用来实现Linux缓存机制(缓存page cache and dentry cache)的文件系统。
通常情况下,Linux的所有文件在内存中都有缓存。需要读取的数据页从支撑存储设备(block device)中读取后,缓存于内存。在支撑存储设备中的数据页执行marked as clean操作。当虚拟文件系统需要支撑存储设备中的数据页内存时,可以释放。基于同样的机制,支撑存储设备的写入操作(写入文件然后写回支撑存储设备,marked as clean)后,也可以释放占用的数据页内存。对于文件目录占用的缓存(dentry: directory entry),也存在同样的机制。
但是,ramfs中不需要支撑存储设备(没有支撑缓存,但是有缓存)。也就是说,写入ramfs的文件可以正常的分配page cache and dentry cache,但是不能写入支撑存储设备。这些page cache and dentry cache不能被VM释放、回收。
由于ramfs可以基于现有的Linux的文件系统结构,用于实现ramfs的代码很小。一般而言,支撑存储设备的缓存被安装为一个文件系统。所以,ramfs不能通过menuconfig选择,是必然进入内核的。
在ramfs的下面可以一直写入数据,直到写满内存为止。由于VM(Vitual Memory)认为文件应该被写回支撑存储设备,而不是交换空间(swap space),所以VM不能释放ramfs分配的内存。从而,只有root用户(or trusted user)才能进行ramfs写操作。
-------------------------------------------------------------------------------
什么是ram disk?
"ram disk"是一种实现文件系统的支撑存储(块设备)的、过时的机制(2.6不用了),就是在RAM上面开辟的综合块设备(synthetic block device)。ram disk的大小是固定的,安装的文件系统大小(不是ramfs)也是固定的。ram disk的使用需要从这个假的块设备到page cache之间拷贝内存,生成和销毁dentry,而且需要文件系统的驱动格式化和解释上面的数据,所以ram disk的机制不再使用。
与ramfs相比,ram disk浪费了内存,也浪费了内存总线的带宽。同时,ram disk还为CPU加重了不必要的负担,污染了CPU的cache(尽管有避免污染的方法,但是非常耗费资源)。ramfs机制非常自然,因为文件访问可以通过page cache and dentry cache。ram disk被弃用的另外一个原因是环回设备(loopback)引入。环回设备提供了一种更加灵活、方便的从文件而不是从内存块中创建综合块设备的方法。
-------------------------------------------------------------------------------
什么是tmpfs?
tmpfs是ramfs的衍生物,用来限制缓存大小、向swap空间写入数据。它是用来保存VM所有文件的文件系统。tmpfs中缓存的内容全部是临时的。一旦卸载,所有的内容都会遗失。它把所有的缓存置于内核,它的规模随着文件的规模同步变化。但是它规模有大小限制,可以修改。它可以把当前不再需要的页写入到swap空间。
-------------------------------------------------------------------------------
什么是rootfs?
rootfs是ramfs的特殊实例,在2.6的内核中必然存在。rootfs不能被卸载(与其添加特殊代码用来维护空的链表,不如把rootfs节点始终加入,因此便于kernel维护:简单、精炼。rootfs是ramfs的一个空实例,占用空间极小)。大部分其他的文件系统安装于rootfs之上。
-------------------------------------------------------------------------------
什么是initramfs?
2.6的Linux内核包含有gzip压缩的cpio格式的文档,可以在内核引导的时候解压缩为rootfs。在解压缩后,kernel将检查rootfs中是否包含init文件。如果init文件存在,内核就会执行这个文件,并且赋予PID=1的进程号。这个init程序将整个系统引导起来,包括定位并且安装真正的root设备。如果在cpio文档解压缩后的rootfs中没有init程序(init文件),内核执行旧的代码,定位并且安装root分区,执行/sbin/init程序。
-------------------------------------------------------------------------------
initramfs与initrd的区别
1. initrd是一个单独的文件;initramfs和Linux内核链接在一起(/usr目录下的程序负责生成initramfs文档)。
2. initrd是一个压缩的文件系统映像(可以是ext2等,需要内核的驱动);initramfs是类似tar的cpio压缩文档。内核中的cpio解压缩代码很小,而且init数据在boot后可以丢弃。
3. initrd运行的程序(initd,不是init)进行部分setup后返回内核;initramfs执行的init程序不返回内核(如果/init需要向内核传递控制权,可以再次安装在/目录下一个新的root设备并且启动一个新的init程序)。
4. 切换到另一个root设备时,initrd执行pivot_root后,卸载ramdisk;initramfs是rootfs,既不能pivot_root,也不能卸载。
initramfs会删掉rootfs的所有内容(find -xdev / -exec rm '{}' ';'),再次安装root到rootfs(cd /newmount; mount --move . /; chroot .),把stdin/sdout/stderr挂在新的/dev/console上,重新执行init。由于这是一个相当困难的实现过程(包括在使用一个命令之前把它删除),所以klibc工具包引入一个帮助程序/utils/run_init.c来执行上述过程。其他大部分工具包(包括busybox)把这个命令称为"switch_root"。
-------------------------------------------------------------------------------

initial RAM disk

  Linux初始 RAM磁盘(initrd)是在系统引导过程中挂载的一个临时根文件系统,用来支持两阶段的引导过程。initrd文件中包含了各种可执行程序和驱动程序,它们可以用来挂载实际的根文件系统,然后再将这个 initrd RAM 磁盘卸载,并释放内存。在很多嵌入式Linux 系统中,initrd 就是最终的根文件系统。

-------------------------------------------------------------------------------
Populating initramfs
2.6的内核缺省情况下总是生成一个gzipped的cpio文档,并且和内核链接在一起。这个文档缺省是空的,在X86环境下的大小是134字节。
CONFIG_INITRAMFS_SOURCE配制参数指定initramfs文档的源,并且自动的嵌入到二进制文件中。这个参数可以指向一个gzipped的cpio文档,一个包含文件的目录,或者文件描述的文本文件。例如文本文件:
   dir /dev 755 0 0
   nod /dev/console 644 0 0 c 5 1
   nod /dev/loop0 644 0 0 b 7 0
   dir /bin 755 1000 1000
   slink /bin/sh busybox 777 0 0
   file /bin/busybox initramfs/busybox 755 0 0
   dir /proc 755 0 0
   dir /sys 755 0 0
   dir /mnt 755 0 0
   file /init initramfs/init.sh 755 0 0
在内核编译完成后,可以执行/usr/gen_init_cpio命令获得cpio文档。配置文件的一个优势是不需要root权限,也不需要在新的文档中生成设备节点。在上述文档中的两个file命令用来发现initramfs目录下面的init.sh文件和busybox文件。内核不需要外部的cpio工具实现initramfs的cpio文档。如果在配置时指定了一个目录而不是一个描述文件,内核编译时将从这个目录生成一个描述文件(作为/usr/gen_init_cpio.c的输入)。内核编译时cpio生成代码和内核浑然一体,boot时解压缩程序也和内核浑然一体。
如果不使用配置文件或者配置目录,而使用定制的cpio文档时,需要外部的cpio工具。例如下面的命令可以从cpio映像文件抽取包含的文件、压缩cpio映像文件:
    cpio -i -d -H newc -F initramfs_data.cpio --no-absolute-filenames   
下面的shell脚本可以生成一个定制的cpio.gz文档,可以用来代替配置文件生成的cpio文档:
   #!/bin/sh
   if [ $# -ne 2 ]
   then
     echo "usage: mkinitramfs directory imagename.cpio.gz"
     exit 1
   fi
   if [ -d "$1" ]
   then
     echo "creating $2 from $1"
     (cd "$1"; find . | cpio -o -H newc | gzip) > "$2"
   else
     echo "First argument must be a directory"
     exit 1
   fi

linux中的rootfs/initrd/ramfs/initramfs的更多相关文章

  1. 从linux启动到rootfs的挂载分析

    简单的来说,根文件系统包括虚拟根文件系统和真实根文件系统.在Kernel启动的初始阶段,首先去创建虚拟的根文件系统,接下来再去调用do_mount来加载真正的文件系统,并将根文件系统切换到真正的文件系 ...

  2. 编译linux kernel及制作initrd ( by quqi99 )

    编译linux kernel及制作initrd ( by quqi99 ) 作者:张华  发表于:2013-01-27    ( http://blog.csdn.net/quqi99 ) 运行一个l ...

  3. linux 中/proc 详解

    proc 文件系统 在Linux中有额外的机制可以为内核和内核模块将信息发送给进程-- /proc 文件系统.最初设计的目的是允许更方便的对进程信息进行访问(因此得名),现在它被每一个有有趣的东西报告 ...

  4. Linux中/proc目录下文件详解

    转载于:http://blog.chinaunix.net/uid-10449864-id-2956854.html Linux中/proc目录下文件详解(一)/proc文件系统下的多种文件提供的系统 ...

  5. Linux就这个范儿 第15章 七种武器 linux 同步IO: sync、fsync与fdatasync Linux中的内存大页面huge page/large page David Cutler Linux读写内存数据的三种方式

    Linux就这个范儿 第15章 七种武器  linux 同步IO: sync.fsync与fdatasync   Linux中的内存大页面huge page/large page  David Cut ...

  6. 解压vmlinuz和解压initrd(initramfs)

    有时就算只得到一个Linux kernel的rpm包或者直接是编译后的vmlinuz和initrd的binary文件,也需要了解其中的一些细节,可能需要去查找这些binary有没有将我想要的patch ...

  7. 解析Linux中的VFS文件系统机制

    转载:原文地址https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-vfs/ 1. 摘要 本文阐述 Linux 中的文件系统部分,源代码来自基于 IA32 的 2 ...

  8. Linux中/proc目录下文件详解(转贴)

      转载:http://www.sudu.cn/info/index.php?op=article&id=302529   Linux中/proc目录下文件详解(一) 声明:可以自由转载本文, ...

  9. linux初级学习笔记二:linux操作系统及常用命令,文件的创建与删除和命名规则,命令行展开以及linux中部分目录的作用!(视频序号:02_3)

    本节学习的命令:tree,mkdir,rmdir,touch,stat,rm 本节学习的技能:Linux中主要的目录作用以及特殊的目录文件: 文件的命名规则,命令行展开: 文件的创建与删除: Linu ...

随机推荐

  1. 学大伟业Day解题报告

    预计分数:30+30+0=60 实际分数:30+20+0=50 题解部分全部来自http://www.cnblogs.com/TheRoadToTheGold/p/7723564.html T1htt ...

  2. FZU 1962 新击鼓传花游戏

    新击鼓传花游戏 Time Limit: 1000ms Memory Limit: 32768KB This problem will be judged on FZU. Original ID: 19 ...

  3. SpringMVC & Struts2

    这两个框架可谓Java中的经典,Java开发必懂的框架,这两天在面试中又问道两者的异同.这里简单做了整理供大家參考交流. 概念:

  4. Slick教程

    Slick 编程(1): 概述 Slick 编程(2): 准备开发环境 Slick 编程(3): 基本查询 Slick 编程(4): 数据库连接和事务处理 Slick 编程(5): 数据库Schema ...

  5. RecipientsEditor-信息收件人输入框

    首先说一下信息收件人这个类的继承关系 RecipientsEditor->EncapsulatedMTKRecipientEditTextView(这两个类都在mms目录下) ->MTKR ...

  6. code blocks主题颜色配置

    添加配置文件 注意:在添加这些自定义配置文件之前一定要先将之前的文件配置备份! 在添加时一定要确保Code::Blocks**没有**在运行!下载下面的文件,并将其添加到C:\Users\<你的 ...

  7. 9.Maven之(九)依赖关系

    转自:https://yq.aliyun.com/ziliao/312160 在maven的管理体系中,各个项目组成了一个复杂的关系网,但是每个项目都是平等的,是个没有贵贱高低,众生平等的世界,全球每 ...

  8. 相对路径 System.Web HttpServerUtilityBase Server.MapPath("~/")

    相对路径 System.Web  HttpServerUtilityBase  Server.MapPath("~/")

  9. 7.Linux 输入子系统分析

    为什么要引入输入子系统? 在前面我们写了一些简单的字符设备的驱动程序,我们是怎么样打开一个设备并操作的呢? 一般都是在执行应用程序时,open一个特定的设备文件,如:/dev/buttons .... ...

  10. 【Educational Codeforces Round 35 D】Inversion Counting

    [链接] 我是链接,点我呀:) [题意] 在这里输入题意 [题解] 排列中交换任意两个数字. 排列的逆序对个数的奇偶性会发生变化. 翻转这个过程其实就是len/2对数字发生交换. 交换了偶数次的话,不 ...