linux文件系统初始化过程(6)---执行init程序

一、目的

内核加载完initrd文件后，为挂载磁盘文件系统做好了必要的准备工作，包括挂载了sysfs、proc文件系统，加载了磁盘驱动程序驱动程序等。接下来，内核跳转到用户空间的init程序，由init完成创建磁盘设备文件、加载磁盘文件系统、从rootfs切换到磁盘根文件系统等工作。

由于在不同的linux发行版中，init的实现方式差异很大，不能将所有的发行版都分析一遍，因此本文选取ubuntu12.04发行版来描述如何从rootfs切换到磁盘根文件系统。

二、创建磁盘设备文件

init程序使用udev工具动态的创建磁盘设备文件。udev的工作原理是根据sysfs中的设备信息，在/dev目录下创建相应的设备文件，因此需要提前准备好sysfs文件系统。

首先，创建必要的挂载点目录/dev、/root、/sys、/proc等；然后，将VFS中的sysfs挂载到rootfs的/sys目录下，将tmpfs挂载到/dev目录下（/dev的文件系统类型为tmpfs）；最后，为了输出打印信息，创建了/dev/console、/dev/null两个特殊的设备文件。

这些必要信息准备好后，就可以启动udev后台进程，由udev根据sysfs动态的创建磁盘设备文件。Udev启动代码在scripts/init-top/udev中。

 

三、挂载磁盘文件系统

磁盘文件系统的挂载一般有两种方式：本地方式和网络方式。根据BOOT变量的值，init选择执行本地加载或者网络加载，如果是本地加载则执行/scripts/local脚本；如果是网络加载则执行/scripts/nfs脚本。个人pc一般都是本地加载，数据中心的服务器一般是nfs加载。

最后，由init程序调用/scripts/local脚本挂载磁盘文件系统。

 

四、切换根文件系统

成功挂载磁盘文件系统后，需要将rootfs下的/sys、/proc、/dev等重要的目录都迁移到磁盘文件系统下。

最后，通过调用/sbin/run-init程序将内核的根文件系统从rootfs切换到磁盘文件系统的根目录。

 

五、最终VFS视图

到此为止，内核文件系统初始化过程就全部完成了，下面给出最终的VFS视图（由于文件系统过大，因此只给出其中关键的拓扑结构）：

六、总结

init程序的主要工作就是加载磁盘文件系统，将rootfs下重要的目录迁移到磁盘文件系统下，最后将内核根目录从rootfs切换到磁盘文件系统的根目录。