精通init ramfs構建

一、init ramfs是什么　　

在2.6版本的linux內核中，都包含一個壓縮過的cpio格式的打包文件。當內核啟動時，會 從這個打包文件中導出文件到內核的rootfs文件系統，然后內核檢查rootfs中是否包含有init文件，如果有則執行它，作為PID為1的第一個進 程。這個init進程負責啟動系統后續的工作，包括定位、掛載“真正的”根文件系統設備(如果有的話)。如果內核沒有在rootfs中找到init文件，則內核會按以前版本的方式定位、掛載根分區，然后執行/sbin/init程序完成系統的后續初始化工作。

　 　這個壓縮過的cpio格式的打包文件就是init ramfs。編譯2.6版本的linux內核時，編譯系統總會創建init ramfs，然后把它與編譯好的內核連接在一起。內核源代碼樹中的usr目錄就是專門用于構建內核中的init ramfs的，其中的ini tramfs_data.cpio.gz文件就是init ramfs。缺省情況下，init ramfs是空的，X86架構下的文件大小是134個字節。

　　二、構建第一個init ramfs：hello world

　　從C語言開始，學習計算機編程語言的第一個程序幾乎都是hello world，因此我們也構建一個最簡單的hello world式的init ramfs，以說明init ramfs的基本構建方法。

　　init ramfs的靈魂是init文件(或者叫程序，因為它會被內核第一個執行)，我們先寫一個簡單的init程序，它會在內核的console中打印出經典的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()函數語句是為了避免執行時內核很快打出panic的信息，并非功能上的需要。

　　接著把hello.c編譯成靜態連接程序：

　　gcc -o hello_static -static -s hello.c

　　命令行中的-s參數表示編譯后的程序不包含調試定位信息，目的是減少編譯出來的程序文件的大小。

　　再創建一個init ramfs的構建源文件目錄image，把hello_static程序拷入這個目錄，并改名為init。

　　在image目錄下，創建一個dev/console的設備文件，否init程序無法在內核console中輸出信息：

　　mknod -m 600 dev/console c 5 1

　　注意，執行這個命令需要有root權限。

　　好了，現在可以設置內核配置參數，進行init ramfs的構建了：

　 　在general setup配置目錄下的init ramfs sources配置項下輸入image的路徑名，比如我的路徑就是/home/wyk/init ramfs-test/image。因為我們的init程序是ELF格式的，所以內核需要支持ELF的可執行文件，否則啟動這個init程序會失敗。在內 核的 Executable file formats配置目錄下，選擇 kernel support for ELF binaries，則可使內核支持ELF格式的可執行文件。其他內核配置參數根據實際需要設置即可，不過，為了減少內核編譯時間，可參考這篇文章 http://linuxman.blog.ccidnet.com/blog-htm-do-showone-uid-60710-type- blog-itemid-293122.html設置一個最簡單的內核配置。

　　內核配置參數設置完成后，按常規的內核編譯方法進行編譯，init ramfs就自動連接到編譯好的內核映像文件中了。

　　三、試驗環境搭建

　 　試驗init ramfs需要經常重啟系統，所以使用CPU模擬器是不錯的選擇。我們可以選用qemu，它支持直接啟動linux內核，無需在模擬器中安裝OS。從方便 使用的角度考慮，我們采用qemu launcher設置qemu的各項參數，它的安裝可參考http://linuxman.blog.ccidnet.com/blog-htm-do- showone-uid-60710-type-blog-itemid-612280.html。

　　在qemu launcher的linux配置標簽中，打勾直接啟動linux，然后在下面的文本框中填上剛才編譯好的內核映像文件的路徑名。因為qemu的運行還需要設置硬盤映像文件，所以還需要在左邊的配置標簽中新建一個硬盤映像文件，但實際上我們并不使用硬盤。

　　配置好qemu的參數后，點擊launcher按鈕，內核就開始在qemu中運行了。內核輸出一堆內核運行信息后，最后打出了

　　hello world, from init ramfs.

　　哈哈，我們構建的init ramfs已經能夠正常工作了!