initRD的启动流程分析

1、根文件系统存放在flash中，设备启动过程中会耗时比较久时间。这是因为从flash中读取rootfs的数据操作比较耗时，同时读取存放在rootfs中的*.so，*.ko等文件也比较耗时。这都是由flash本身的读写属性决定的。对于一些需要快速启动的设备，flash的读写速率无法满足，因此可以考虑挂载到内存中的rootfs，即ramdisk。

2、使用ramdisk需要内核的支持，需要打开CONFIG_BLK_DEV_INITRD宏

3、initramfs初始化流程图如下图所示，主要分成两部分。
3.1、挂载rootfs（“/”），vfs_caches_init分支
3.2、制作rootfs，rest_init分支

4、建立rootfs

struct vfsmount *
vfs_kern_mount(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
{......root = mount_fs(type, flags, name, data);......
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_kern_mount);

根据vfs_kern_mount函数传入的name="rootfs"，最终会执行rootfs_mount完成根文件系统建立。

static struct file_system_type rootfs_fs_type = {.name      = "rootfs",.mount        = rootfs_mount,.kill_sb    = kill_litter_super,
};

5、制作根文件系统
5.1、如何从__initcall6_start到populate_rootfs
device_initcall(populate_rootfs);
populate_rootfs函数通过device_initcall宏，装载到特定的section中（.initcall6.init）

#define device_initcall(fn)      __define_initcall(fn, 6)
#define __define_initcall(fn, id) ___define_initcall(fn, id, .initcall##id)
#define ___define_initcall(fn, id, __sec) \static initcall_t __initcall_##fn##id __used \__attribute__((__section__(#__sec ".init"))) = fn;

即device_initcall函数__initcall_populate_rootfs6存放在.initcall6.init的section中
通过//include/asm-generic/vmlinux.lds.h 链接脚本文件，发现

当执行__initcall6_start函数时，就是执行存放在.initcall6.init这个section的数据，即__initcall_populate_rootfs6函数

5.2、制作rootfs

static int __init populate_rootfs(void)
{char *err = unpack_to_rootfs(__initramfs_start, __initramfs_size);......if (initrd_start) {......printk(KERN_INFO "Unpacking initramfs...\n");err = unpack_to_rootfs((char *)initrd_start,initrd_end - initrd_start);if (err)printk(KERN_EMERG "Initramfs unpacking failed: %s\n", err);free_initrd();/** Try loading default modules from initramfs.  This gives* us a chance to load before device_initcalls.*/load_default_modules();}return 0;
}

5.2.1、先unpcak_to_rootfs的[__initramfs_start, __initramfs_start+__initramfs_size]数据
通过//include/asm-generic/vmlinux.lds.h 链接脚本文件，发现

其中定义了.init.ramfs和.init.ramfs.info两个section
通过//usr/initramfs_data.S文件发现，__initramfs_size大小由initramfs_data.o确定

其中INITRAMFS_IMAGE在//usr/Makefile文件中定义

initramfs加载后一般不会使用

5.2.2、后unpack_to_rootfs的[initrd_start, initrd_end]数据
其中initrd_end和initrd_start通过cmdline传入，并且数据在uboot阶段已经从flash的rootfs分区解压后搬迁到initrd_start地址。

5.2.2.1、flash镜像中rootfs的制作
rootfs通过cpio命令制作生成*.cpio的文件，根据压缩方式完成压缩（build\images.mk脚本中）

#lzo压缩方式，rootfs.bin是rootfs_initramfs.cpio经过lzo压缩后的文件
lzop -x rootfs.bin
#将cpio文件转换成目录格式，ls查看具体的目录内容
cpio -idmv < rootfs_initramfs.cpio

5.2.2.2、内存中rootfs的制作

static char * __init unpack_to_rootfs(char *buf, unsigned len)
{......while (!message && len) {loff_t saved_offset = this_header;if (*buf == '0' && !(this_header & 3)) {state = Start;written = write_buffer(buf, len);......}......this_header = 0;decompress = decompress_method(buf, len, &compress_name);if (decompress) {res = decompress(buf, len, NULL, flush_buffer, NULL,&my_inptr, error);if (res)error("decompressor failed");} ......}
}

当前buf中的数据已经完成解压，直接通过write_buffer函数制作；不通过具体的压缩方式decompress后flush_buffer实现
write_buffer中通过以下函数解析buf数据，完成根文件系统的制作

static __initdata int (*actions[])(void) = {[Start]         = do_start,[Collect]       = do_collect,[GotHeader]       = do_header,[SkipIt]       = do_skip,[GotName]        = do_name,[CopyFile]       = do_copy,[GotSymlink] = do_symlink,[Reset]           = do_reset,
};

6、运行跟文件系统中的应用程序

//kernel_init函数内，执行ramdisk_execute_command应用程序，其中ramdisk_execute_command从cmdline中传入
if (ramdisk_execute_command) {if (!run_init_process(ramdisk_execute_command))return 0;pr_err("Failed to execute %s\n", ramdisk_execute_command);
}

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