精通init ramfs构建

一、init ramfs是什么　　

在2.6版本的linux内核中，都包含一个压缩过的cpio格式的打包文件。当内核启动时，会 从这个打包文件中导出文件到内核的rootfs文件系统，然后内核检查rootfs中是否包含有init文件，如果有则执行它，作为PID为1的第一个进 程。这个init进程负责启动系统后续的工作，包括定位、挂载“真正的”根文件系统设备(如果有的话)。如果内核没有在rootfs中找到init文件，则内核会按以前版本的方式定位、挂载根分区，然后执行/sbin/init程序完成系统的后续初始化工作。

　 　这个压缩过的cpio格式的打包文件就是init ramfs。编译2.6版本的linux内核时，编译系统总会创建init ramfs，然后把它与编译好的内核连接在一起。内核源代码树中的usr目录就是专门用于构建内核中的init ramfs的，其中的ini tramfs_data.cpio.gz文件就是init ramfs。缺省情况下，init ramfs是空的，X86架构下的文件大小是134个字节。

　　二、构建第一个init ramfs：hello world

　　从C语言开始，学习计算机编程语言的第一个程序几乎都是hello world，因此我们也构建一个最简单的hello world式的init ramfs，以说明init ramfs的基本构建方法。

　　init ramfs的灵魂是init文件(或者叫程序，因为它会被内核第一个执行)，我们先写一个简单的init程序，它会在内核的console中打印出经典的hello world信息。

　　hello.c：

　　#include

　　#include

　　int main(int argc,char argv[])

　　{

　　printf("hello world, from init ramfs.n");

　　sleep(9999999);

　　return 0;

　　}

　　其中的sleep()函数语句是为了避免执行时内核很快打出panic的信息，并非功能上的需要。

　　接着把hello.c编译成静态连接程序：

　　gcc -o hello_static -static -s hello.c

　　命令行中的-s参数表示编译后的程序不包含调试定位信息，目的是减少编译出来的程序文件的大小。

　　再创建一个init ramfs的构建源文件目录image，把hello_static程序拷入这个目录，并改名为init。

　　在image目录下，创建一个dev/console的设备文件，否init程序无法在内核console中输出信息：

　　mknod -m 600 dev/console c 5 1

　　注意，执行这个命令需要有root权限。

　　好了，现在可以设置内核配置参数，进行init ramfs的构建了：

　 　在general setup配置目录下的init ramfs sources配置项下输入image的路径名，比如我的路径就是/home/wyk/init ramfs-test/image。因为我们的init程序是ELF格式的，所以内核需要支持ELF的可执行文件，否则启动这个init程序会失败。在内 核的 Executable file formats配置目录下，选择 kernel support for ELF binaries，则可使内核支持ELF格式的可执行文件。其他内核配置参数根据实际需要设置即可，不过，为了减少内核编译时间，可参考这篇文章 http://linuxman.blog.ccidnet.com/blog-htm-do-showone-uid-60710-type- blog-itemid-293122.html设置一个最简单的内核配置。

　　内核配置参数设置完成后，按常规的内核编译方法进行编译，init ramfs就自动连接到编译好的内核映像文件中了。

　　三、试验环境搭建

　 　试验init ramfs需要经常重启系统，所以使用CPU模拟器是不错的选择。我们可以选用qemu，它支持直接启动linux内核，无需在模拟器中安装OS。从方便 使用的角度考虑，我们采用qemu launcher设置qemu的各项参数，它的安装可参考http://linuxman.blog.ccidnet.com/blog-htm-do- showone-uid-60710-type-blog-itemid-612280.html。

　　在qemu launcher的linux配置标签中，打勾直接启动linux，然后在下面的文本框中填上刚才编译好的内核映像文件的路径名。因为qemu的运行还需要设置硬盘映像文件，所以还需要在左边的配置标签中新建一个硬盘映像文件，但实际上我们并不使用硬盘。

　　配置好qemu的参数后，点击launcher按钮，内核就开始在qemu中运行了。内核输出一堆内核运行信息后，最后打出了

　　hello world, from init ramfs.

　　哈哈，我们构建的init ramfs已经能够正常工作了!