initrd与initramfs的区别

boot loader装入kernel, 然后kernel需要执行/sbin/init, 读取

这个文件就必须先mount根文件系统, 早期是通过启动时的root=

参数告诉内核根文件系统在哪个设备上, 随着硬件和技术的发展,

现在根文件系统可能位于一个网络存储如NFS上, 可能由于RAID而

散布于多个设备上, 可能位于一个加密设备上需要提供用户名和密码,

这时root=参数就显得不够了. 为了应付这种局面, 先后出现两种

机制来作为boot loader装载kernel到真正的/sbin/init执行这个启动

过程的桥梁: initrd和initramfs, 两者有类似的地方, 比如都是

由内核执行其上的某个程序(initrd是/linuxrc, initramfs是/init),

由这个程序决定加载什么驱动以及如何装载根文件系统. 下面一点

笔记总结initrd的缺点和initramfs的优点.
initrd:

ram disk是一个基于ram的块设备，因此它占据了一块固定的内存，

而且事先要使用特定的工具比如mke2fs格式化，还需要一个文件系统

驱动来读写其上的文件。

如果这个disk上的空间没有用完，这些未用的内存就浪费掉了，并且

这个disk的空间固定导致容量有限，要想装入更多的文件就需要重新

格式化。

由于Linux的块设备缓冲特性, ram disk上的数据被拷贝到page cache

(对于文件数据)和dentry cache(对于目录项), 这个也导致内存浪费.
initramfs:

最初的想法是Linus提出的: 把cache当作文件系统装载. 他在一个叫

ramfs的cache实现上加了一层很薄的封装, 其它内核开发人员编写了

一个改进版tmpfs, 这个文件系统上的数据可以写出到交换分区, 而且

可以设定一个tmpfs装载点的最大尺寸以免耗尽内存. initramfs就是

tmpfs的一个应用.

优点:

(1)tmpfs随着其中数据的增减自动增减容量.

(2)在tmpfs和page cache/dentry cache之间没有重复数据.

(3)tmpfs重复利用了Linux caching的代码, 因此几乎没有增加内核

尺寸, 而caching的代码已经经过良好测试, 所以tmpfs的代码质量

也有保证.

(4)不需要额外的文件系统驱动.
另外, initrd机制被设计为旧的"root="机制的前端, 而非其替代物,

它假设真正的根设备是一个块设备, 而且也假设了自己不是真正的根设备,

这样不便将NFS等作为根文件系统, 最后/linuxrc不是以PID=1执行的, 因为

1这个进程ID是给/sbin/init保留的. initrd机制找到真正的根设备后将

其设备号写入/proc/sys/kernel/real-root-dev, 然后控制转移到内核由

其装载根文件系统并启动/sbin/init.
initramfs则去掉了上述假设, 而且/init以PID=1执行, 由init装载根文件

系统并用exec转到真正的/sbin/init, 这样也导致一个更为干净漂亮的设计.