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Ramdisk简介
日期：2008-5-14 23:44:02 来源：本站整理  
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先简单介绍一下ramdisk，Ramdisk是虚拟于RAM中的盘(Disk)。对于用户来说，可以把RAM disk与通常的硬盘分区（如/dev/hda1）同等对待来使用，例如：

WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网

——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户

redice # mkfs.ext2 /dev/ram0
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网

mke2fs 1.38 (30-Jun-2005)
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网

Filesystem label=
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

OS type: Linux
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

Block size=1024 (log=0)
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)

Fragment size=1024 (log=0)
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网

2048 inodes, 8192 blocks
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网

409 blocks (4.99%) reserved for the super user
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户

First data block=1
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网

1 block group
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网

8192 blocks per group, 8192 fragments per group
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

2048 inodes per group
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户

WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网

Writing inode tables: done
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

Writing superblocks and filesystem accounting information: done
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户

This filesystem will be automatically checked every 24 mounts or
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户

180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网

WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网

redice # mount /dev/ram0 /mnt/rd
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网

redice # ls /mnt/rd
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户

lost+found
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网

redice # mount
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

/dev/hda2 on / type ext3
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

proc on /proc type proc (rw)
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网

/dev/ram0 on /tmp/xxx type ext2 (rw)


WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网

当然，Ramdisk与硬盘分区有其不同的地方，例如RAMdisk不适合作为长期保存文件的介质，掉电后Ramdisk的内容会随内存内容的消失而消失。Ramdisk的其中一个优势是它的读写速度高，可以被用作需要高速读写的文件。但在2.6版本后，Ramdisk的这一作用开始被tmpfs(Virtual memory file systemsupport)取代。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)

回到上面的例子，我们格式化了一个ramdisk(/dev/ram0)并且将其mount到/mnt/rd目录下，那么这个Ramdisk有多大呢？先看一下：
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plcjs.技.术_网





WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网

redice # df -h /dev/ram2
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网

Filesystem 容量 已用 可用 已用% 挂载点
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)

/dev/ram0 7.8M 1.0K 7.4M 1% /mnt/rd


P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户

从上面的信息看出，ramdisk有大约7.8M的可用空间。我们再试一下另外的文件系统，重新格式化成minix分区并挂接试一下：
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plcjs.技.术_网





WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)

redice # umount /mnt/rd
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redice # mkfs.minix /dev/ram0
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网

2752 inodes
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

8192 blocks
plcjs.技.术_网

Firstdatazone=90 (90)
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户

Zonesize=1024
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网

Maxsize=268966912
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网

WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网

redice # mount /dev/ram0 /mnt/rd
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网

redice # df -h /dev/ram0
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网

Filesystem 容量 已用 可用 已用% 挂载点
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)

/dev/ram0 8.0M 1.0K 8.0M 1% /mnt/rd


WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网

现在看出来了，的确是8M（这同时说明，EXT2文件系统本身要占用一定的存储空间，相比之下minix文件系统要少些），这个空间是在编译核心时就确定下来了，在配置Ramdisk时，有一个叫 Default RAM disk size 的参数决定默认情况下Ramdisk的大小。可以通过核心命令行参数(ramdisk_size)来改变这个值，例如要设置Ramdisk的大小为16M，在grub中可以用：
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网





WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)

# grub.conf -
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

default=0
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

timeout=10
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网

splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网

title Redice Linux
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网

root (hd0,0)
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

kernel /vmlinuz ro root=LABEL=/ hdc=ide-scsi ramdisk_size=16384
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)

initrd /initrd


WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

这样，Ramdisk的大小就变成16M了。这个参数是Ramdisk直接编译到核心时才能使用的，如果Ramdisk编译为模块，则应该使用模块参数来设置Ramdisk的大小:
plcjs.技.术_网

WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网





WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

redice # insmod rd rd_size=16384








Linux中的Ramdisk与Initrd（图二） 

WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

编译到核心时，可以通过下面的一些核心命令行参数来配置Ramdisk:
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)



    

  • WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网

    ramdisk_size - ramdisk的大小(Kbytes)； 
    W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网

    

  • WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

    ramdisk - 与ramdisk_size的作用相同； 
    WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)

    

  • WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网

    ramdisk_blocksize - ramdisk的块大小，默认情况为1024； 
    WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)

WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网

当以模块的形式译时，模块支持以下几个加载参数：
plcjs.技.术_网



    

  • WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)

    rd_size - 同上面的ramdisk_size或ramdisk参数； 
    plcjs.技.术_网

    

  • P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户

    rd_blocksize - 同上面的ramdisk_blocksize； 
    WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网



initrd


WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

上面已经提到，Ramdisk需要先格式化然后理能使用。那么，如果核心希望使用ramdisk该如何做呢？于是initrd产生了，initrd全称是 initial RAM disk ，它提供一种让核心可以简单使用Ramdisk的能力，简单的说，这些能力包括：
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网



    

  1. WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网

    格式化一个 Ramdisk； 
    WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网

    

  2. WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

    加载文件系统内容到Ramdisk； 
    WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网

    

  3. WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网

    将Ramdisk作为根文件系统； 
    W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网

WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)

我们可以将initrd形像的比作Norton Ghost备份的硬盘分区，而Linux启动阶段的Ramdisk相当于一个未格式化的硬盘分区，核心可以直接将initrd的内容释放到一个未初始化的Ramdisk里，这个过程与Ghost恢复一个分区的过程十分相似。于是，相应的内容被加载到相应的Ramdisk中，同时，这个Ramdisk也被格式化成某种由initrd格式所表达的分区格式。
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网

WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

initrd与Ghost备份的分区有许多相似之处，例如，它有一定的大小，包含分区上的文件系统格式等。initrd支持的格式包括：
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)



    

  • plcjs.技.术_网

    Ext2文件系统； 
    WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)

    

  • WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

    Romfs文件系统； 
    plcjs.技.术_网

    

  • WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

    cramfs文件系统； 
    WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)

    

  • ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户

    minix文件系统； 
    WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户

如果核心选择了Gzip支持（通常这是默认的，在init/do_mounts_rd.c中定义的BUILD_CRAMDISK宏）还可以使用Gzip压缩的initrd。相关的代码可以在核心源码 drivers/block/rd.c:identify_ramdisk_image 中找到。
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网



制作initrd
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

制作initrd传统的作法是通过软盘（显然过时了，不介绍了）、ramdisk或loop设备（/dev/loop)。通过ramdisk来制作的方法比较简单(以ext2文件系统为例)：
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P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户

redice # mkfs.ext2 /dev/ram0
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)

redice # mount /dev/ram0 /mnt/rd
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redice # cp _what_you_like_ /mnt/rd # 把需要的文件复制过去
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户

redice # dd if=/dev/ram0 of=/tmp/initrd
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网

redice # gzip -9 /tmp/initrd
plcjs.技.术_网

这个过程也最能够解释initrd的本质，对于Linux来说，Ramdisk的一个块设备，而initrd是这个块设备上所有内容的“克隆”（由命令dd来完成）而生成的文件。核心中加载initrd相关的代码则用于完成将相反的过程，即将这一个文件恢复到Ramdisk中去。
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)

WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

通过loop设备来制作initrd的过程：
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redice # dd if=/dev/zero of=/tmp/initrd bs=1024 count=4096 # 制作一个4M的空白文件
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redice # losetup /dev/loop0 /tmp/initrd # 映射到loop设备上；
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redice # mkfs.ext2 /dev/loop0 # 创建文件系统；
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网

redice # mount /dev/loop0 /mnt/rd
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redice # cp _what_you_like_ /mnt/rd # 复制需要的文件；
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redice # umount /mnt/rd
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redice # losetup -d /dev/loop0
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redice # gzip -9 /tmp/initrd
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不过，现在已经有了一些更好的工具来完成这些工作，包括genromfs（uClinux里常用的工具），genext2fs，mkcramfs等。这些工具提供了一些方便开发的新特性，例如，不需要上面烦索的过程，只要将文件复制到某个目录中，将其作为根目录，即可生成initrd；另一个重要的改进是，这些工具都可以以普通用户的身份来生成initrd。
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未完，待续…(补充有关如何加载|ARM中如何使用initrd作为根文件系统等)
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L
C
技
术
网
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可
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器
技
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十
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