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发表于 2007-11-21 20:19:53
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initrd的执行过程
这是安装过程中的笔记，放这里希望对大家有用。错误之处请指正。
(系统为debian etch, 以安装后默认的initrd.img-2.6.18-5为例)
[color="Red"]解开initrd文件：
例如有initrd文件/boot/initrd.img, 用file命令看到这是个gzip压缩的文件，可以用下面的命令解开查看：
- mkdir /boot/myinit
- cd /boot/myinit
- zcat ../initrd.img | cpio -id
(注：用mkinitrd命令默认产生的是cramfs格式的。如果文件格式是压缩的ramfs文件系统，可以直接mount之后查看：mount -t cramfs /boot/initrd.img /mnt/)
在当前目录下就有一些目录和文件init，其中文件init是启动时加载initrd之后执行的脚本。
[color="Red"]目录结构：
/bin/: 文件有busybox, mknod, sh, uname, cat, mount, pivot_root等
--------/sbin/: 文件有modprobe, depmod, udevd, udevdtrigger
--------/lib/: 文件有:
----------------(1) 可执行文件需要的动态库
----------------(2) modules/: 内核模块
----------------(3) udev/: udev需要的可执行文件
--------/lib64/: 文件有：x86_64程序装载器
--------/etc/: 与modprobe, udev相关的配置文件
--------/conf/: 有如下的文件
----------------(1) modules: 列出了需要加载的模块
----------------(2) arch.conf: 设置变量DPKG_ARCH=amd64
----------------(3) initramfs.conf: 定义了一些变量
--------/scripts/:
----------------有如下的文件:
----------------functions: 定义了一些方便使用的函数
----------------local和nfs: mount根目录时执行的脚本，一般mount本地系统，执行local
----------------
----------------有如下的目录，其中放置各阶段执行的脚本：
----------------init_top/
----------------init_premount/
----------------init_bottom/
----------------local_top/
----------------local_premount/
----------------local_bottom/
--------/init: 启动时加载initrd之后执行的脚本
[color="Red"]生成initrd文件：
find . |cpio -o --dereference -H newc | gzip -9 > ../initrd.img
[color="Red"]init文件执行流程：
--------1) 创建目录/dev, /root, /sys, /proc, /tmp, /var/lock，其中/root是下面根文件系统要mount的位置
--------2) mount系统proc和sys
--------3) 执行脚本/etc/udev/udev.conf，仅定义变量
--------4) mount udev设备：mount -t tmpfs -o size=<xx> udev /dev
--------5) 创建/dev/console, /dev/null, /dev/.initramfs
--------6) 导入/conf目录下的initramfs.conf, /conf/conf.d/目录以及/scripts/functions定义的变量和函数, 并且根据传递的内核参数设置相应的变量，其中比较重要的变量有：
----------------a) rootdelay=<时间>, 加载根文件系统前等待的时间。如果根文件系统在U盘上，一定要在这里或在grub的kernel后加上这个参数，等待发现U盘后再mount根文件系统，否则会出现找不到根文件系统的错误.
----------------b) panic=<时间> 系统panic后，隔多长时间再reboot。当你试验新内核或新initrd，经常panic而不想按开机按钮时可以加上这个参数
--------7) depmod -a 在/lib/modules/<内核版本号>/目录下产生modules.dep文件
--------8) 执行init_top目录下的脚本文件。这里只有一个framebuffer，它处理内核参数video=,vga=,splash等参数, 另外创建节点/dev/tty[0-8]
--------9) 用modprobe按顺序加载/conf/modules列出的模块。[color="Blue"]注意，udev需要unix模块，否则会出现错误: udevd[606]: error initializing udev socket
--------10) 执行/scripts/init-premount/下的脚本文件。
-------------10.1) 文件thermal: 它根据DPKG_ARCH的不同值加载相应需要的模块，并且加载fan和thermal模块。
-------------10.2) 文件udev: 执行如下过程：
------------------------a) mkdir -p /dev/.udev/db
------------------------b) udevd --daemon 以daemon形式启动udevd，大概用于监视hotplug设备的插拔
------------------------c) mkdir -p /dev/.udev/queue/ (不知道这两个mkdir的用途)
------------------------d) udevtrigger 对于coldplug的设备，（也就是开机前插入的设备），触发设备的uevents,以便内核处理
------------------------e) udevsettle 等待，直到内核uevents事件处理完
--------11) 执行/scripts/local, 它完成mount根文件系统的过程：
----------------11.1) 首先执行local-top/目录下的脚本
------------------------11.1.1) 文件udev_helper:
----------------------------------a) 针对根文件系统设备(如通常的/dev/sda1, /dev/sda2等)不存在的情况，加载了模块ide_generic。我[color="Blue"]可以针对找不到硬盘的情况，加载模块aic94xx, sd_mod.
----------------11.2) 如果根文件系统设备还不存在，则年等待一段时间（默认180s），过了这段时间还找不到根文件系统设备就panic.
----------------11.3) 取得根文件系统的类型：先看有没有传递参数rootfstype=，如果没有就执行/bin/fstype，如果还不知道文件系统类型就执行/lib/udev/vol_id来取得文件系统类型。
----------------11.4) 执行local-premount/ 下的脚本：
-------------------------11.4.1) 文件resume: （没看太懂）
------------------------------a) 处理传递的resume参数，它指定的是一个分区，格式为resume=LABEL=/dev/sda1或resume=UUID=xxx, 用于suspend to disk
----------------11.5) 根据文件系统类型加载相应的模块，例如如果根文件系统是ext2类型的，就加载ext2（如果没编译进内核）。
----------------11.6）mount根文件系统到/root上
----------------11.7) 执行local-bottom/下的脚本(这里没有脚本)。
--------12) 执行init-bottom/下的脚本：
---------------12.1) 文件udev:
------------------------a) kill掉udevd
------------------------b) nuke /dev/.udev/queue/ (不知啥意思)
------------------------c) 执行/etc/udev/udev.conf 设置变量tmpfs_size=10M
------------------------d) mkdir /dev/.static/dev (注意，这个目录不是在硬盘上创建的)
------------------------e) mount -n -o bind /root/dev /dev/.static/dev 把真实文件系统的/dev目录下的node(在硬盘上) bind到/dev/.static/dev/下
------------------------f) mount -n -o move /dev /root/dev 把tmpfs类型的udev移到真实的文件系统的/dev下，(注意前面一开始就在/dev上mount了udev), 这时真实文件系统的/dev上mount了udev，而原来在硬盘的/dev目录下的node到了/dev/.static/dev下，实际上在硬盘上没有/dev/.static这个目录. (这个不太好理解)
------------------------g) nuke /dev (不知啥意思)
------------------------h) ln -s /root/dev /dev 前面mount -o move之后，目录/dev下什么也没了，这时/root还没真正成为根。这一步使得，如果其它脚本要使用/dev/下的设备文件时不至于找不到。
--------13) mount -n -o move /sys /root/sys
--------14) mount -n -o move /proc /root/proc
--------15) exec run-init /root /sbin/init "$@" </root/dev/console > /root/dev/console 这一步应该是使真实文件系统成为根，并执行它的/sbin/init(没看懂)
[color="Blue"]注：加载aic94xx时，需要从目录/usr/lib/hotplug/firmware或者/lib/udev/firmware下读入firmware数据，所以还要建立目录usr/lib/hotplug/firmware或者lib/udev/firmware (在initrd的根目录下，即/boot/myinit) ，然后，把aic94xx-seq.fw拷到任何一个目录中。 可以看出，如果把aic94xx编译进内核，就应把firmware数据也放进内核，但这个功能还没实现。参见内核文档Documentation/firmware_class/README的末尾。
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发表于 2007-10-13 19:06:24
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