大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。
initramfs文件生效的过程大致分为四步：
第一步：Kernel首先要注册一个RAMFS文件系统类型(实际注册的类型名称是”ROOTFS”，后续我们可以看到它实际上就是”RAMFS”)；
第二步：然后加载(mount)一个空的rootfs文件系统，类型就是上面提到的RAMFS(ROOTFS)；
第三步：寻址initramfs文件“XXX.cpio.gz”并解压到已mount的rootfs文件系统中；
第四步：寻址用户空间的init，并执行init进程；
第一步和第二步的调用堆栈如下：
init/main.c: start_kernel() ->
fs/dcache.c: vfs_caches_init() ->
fs/namespace.c: mnt_init() {
…
// The last 2 lines
init_rootfs();
init_mount_tree();
}
在“fs/ramfs/inode.c: init_rootfs()”函数中，注册了”ROOTFS”文件系统类型。通过阅读inode.c源码，发现”ROOTFS”就是”RAMFS”，几乎没有区别。
在“fs/namespace.c: init_mount_tree()”函数中，加载了一个类型为ROOTFS的空root:
mnt
= do_kern_mount(“rootfs”, 0, “rootfs”, NULL);
//第一个rootfs引用文件系统类型ROOTFS，即RAMFS。第二个rootfs为mount entry。
第三步(寻址initramfs文件XXX.cpio.gz，并解压)的调用堆栈如下：
kernel/init/main.c: start_kernel() {
…
vfs_caches_init();
…
//
The last line
rest_init();
}
kernel/init/main.c: rest_init() {
kernel_thread(kernel_init, NULL,
CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
…
}
kernel/init/main.c: kernel_init() {
…
do_basic_setup();
…
}
kernel/init/main.c: rest_init() {
…
do_initcalls();
}
// OK
kernel/init/initramfs.c:populate_rootfs() {
// Decompress the .gz into
‘rootfs’
}
rootfs_initcall(populate_rootfs);
检查populate_rootfs做了什么，它通过__initramfs_start指针和__initramfs_end指针访问XXX.cpio.gz文件，调用函数unpack_to_rootfs函数把源文件解压到rootfs中。gunzip执行解压过程，do_name()/do_copy/do_symlink/do_XXX为解压过程回调函数，在这些do_XXX回调函数中，看到大量使用sys_open/sys_write/sys_XXX函数创建、读写、更改文件和目录及其权限。sys_open/sys_write/sys_read实际上是用户空间open/write/read函数系统调用的实现。
至此，一个完整的rootfs已在目标系统的内存中。
第四步(寻址并运行用户空间INIT进程)的调用堆栈：
init/main.c: kernel_init() {
// At the bottom lines
if (!ramdisk_execute_command)
ramdisk_execute_command = “/init”;
}
kernel/init/main.c: init_post() {
if (ramdisk_execute_command) {
run_init_process(ramdisk_execute_command);
}
}
kernel/init/main.c: run_init_process() {
kernel_execve(init_filename,
argv_init, envp_init);
}
也就是说，只要initramfs文件“XXX.cpio.gz”的根目录下有一个有效的init，或者一个对init有效的链接，Kernel就能启动这个rootfs。那假如说initramfs的rootfs为空(CONFIG_INITRAMFS_SOURCE没有配置或者指向不存在的位置)，或者initramfs的rootfs没有有效的“/init”文件。则Kernel会解析commandline，尝试从MTD/UBI之类的NAND分区启动，或者启动INITRAMDISK，或者NFS启动(如果开启了此功能)，其调用堆栈如下：
kernel/init/main.c: kernel_init() {
// …
if (!ramdisk_execute_command)
ramdisk_execute_command =
“/init”;
if (sys_access((const char __user
*) ramdisk_execute_command, 0) != 0) {
ramdisk_execute_command =
NULL;
prepare_namespace();
}
// …
}
kernel/init/do_mounts.c:
prepare_namespace() {
// …
if (saved_root_name[0]) {
root_device_name =
saved_root_name;
if
(!strncmp(root_device_name, “mtd”, 3) ||
!strncmp(root_device_name, “ubi”,
3)) {
mount_block_root(root_device_name,
root_mountflags);
goto out;
}
ROOT_DEV =
name_to_dev_t(root_device_name);
if
(strncmp(root_device_name, “/dev/”, 5) == 0)
root_device_name =
5;
}
if (initrd_load())
goto out;
// …
mount_root() {
// …
mount_nfs_root();
// …
}
// …
}
再来总结一下INITRAMFS的特点：
lROOTFS和RAMFS文件系统在同一个源码文件“inode.c”中实现，他们基本一致，通过Kernel文档也能说明这一点。同时，这也应证了配置Kernel的时候为什么只需要配置’CONFIG_INITRAMFS_SOURCE’一个选项足也。
lROOTFS文件系统类型的注册，以及rootfs的加载，initramfs的解压加载过程，都是Kernel启动过程的默认行为，menuconfig中没有任何选项可以开关。
l实际上rootfs不仅为INITRAMFS提供服务，它还为INITRAMDISK的加载提供中转服务，这一过程后面会讲到。
linitramfs默认启动“/init”，请确保在那个位置有一个有效的init或者是链接。
linitramfs的处理总是优先于对commandLine中启动参数的处理，因此initramfs和commandline无关。当最终的zImage包含了一个有效的XXX.cpio.gz时，不管bootloader传给kernel什么样的commandline，Kernel都会从initramfs启动，比如：
bootargs=root=/dev/mtdblock5 rootfstype=yaffs2 init=/init
console=ttySAC0,115200
//即使当前mtdblock5有一个完整的yaffs2文件系统并且其’/init’也有效’.当前Kernel也会尝试优先启动initramfs。
bootargs=console=ttySAC0,115200
//即使没有指定root/rootfstype/init选项，当前kernel也会尝试自带的initramfs。
l当initramfs没有有效的root时，Kernel才会根据commandline的配置，尝试从mtd/ubi等NAND分区，或者是从ramdisk设备文件，或者是从nfs服务器加载root。
3. Kernel 2.4 armnommu平台对INITRAMDISK的处理
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