Lưu ý
Mục đích của file này là để độc giả tiếng Việt có thể đọc và hiểu tài liệu nhân kernel dễ dàng hơn, không phải để tạo ra một nhánh tài liệu riêng. Nếu bạn có bất kỳ nhận xét hoặc cập nhật nào cho file này, vui lòng thử cập nhật file tiếng Anh gốc trước. Nếu bạn thấy có sự khác biệt giữa bản dịch và bản gốc, hoặc có vấn đề về bản dịch, vui lòng gửi góp ý hoặc patch cho người dịch của file này, hoặc nhờ người bảo trì và người review tài liệu tiếng Việt giúp đỡ.
- Bản gốc:
- Người dịch:
Google Translate (machine translation)
- Phiên bản gốc:
8541d8f725c6
Cảnh báo
Tài liệu này được dịch tự động bằng máy và chưa được review bởi người dịch. Nội dung có thể không chính xác hoặc khó hiểu ở một số chỗ. Khi có sự khác biệt với bản gốc, bản gốc luôn là chuẩn. Bản dịch chất lượng cao (được review) được đặt trong thư mục vi_VN/.
Sử dụng đĩa RAM ban đầu (initrd)¶
Được viết năm 1996,2000 bởi Werner Almesberger <werner.almesberger@epfl.ch> và Hans Lermen <lermen@fgan.de>
initrd cung cấp khả năng tải đĩa RAM bằng bộ tải khởi động. Đĩa RAM này sau đó có thể được gắn làm chương trình và hệ thống tệp gốc có thể chạy khỏi nó. Sau đó, một hệ thống tập tin gốc mới có thể được gắn kết từ một thiết bị khác. Root trước đó (từ initrd) sau đó được di chuyển vào một thư mục và sau đó có thể được ngắt kết nối.
initrd được thiết kế chủ yếu để cho phép khởi động hệ thống diễn ra theo hai giai đoạn, trong đó kernel xuất hiện một bộ trình điều khiển được biên dịch sẵn tối thiểu và nơi các mô-đun bổ sung được tải từ initrd.
Tài liệu này cung cấp một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về việc sử dụng initrd. Chi tiết hơn thảo luận về quá trình khởi động có thể được tìm thấy trong [1].
Hoạt động¶
Khi sử dụng initrd, hệ thống thường khởi động như sau:
bộ tải khởi động tải kernel và đĩa RAM ban đầu
kernel chuyển đổi initrd thành đĩa RAM “bình thường” và giải phóng bộ nhớ được sử dụng bởi initrd
nếu thiết bị gốc không phải là ZZ0000ZZ thì thiết bị cũ (không được dùng nữa) thủ tục Change_root được tuân theo. xem “Thay đổi gốc lỗi thời phần cơ chế” bên dưới.
thiết bị gốc đã được gắn kết. nếu là ZZ0001ZZ, hình ảnh ban đầu là sau đó gắn kết với quyền root
/sbin/init được thực thi (điều này có thể là bất kỳ tệp thực thi hợp lệ nào, bao gồm tập lệnh shell; nó được chạy với uid 0 và về cơ bản có thể làm mọi thứ init có thể làm được).
init gắn kết hệ thống tập tin gốc “thực”
init đặt hệ thống tập tin gốc vào thư mục gốc bằng cách sử dụng lệnh lệnh gọi hệ thống Pivot_root
init thực thi ZZ0002ZZ trên hệ thống tập tin gốc mới, thực hiện trình tự khởi động thông thường
hệ thống tập tin initrd bị xóa
Lưu ý rằng việc thay đổi thư mục gốc không liên quan đến việc ngắt kết nối nó. Do đó có thể để các tiến trình chạy trên initrd trong thời gian đó. thủ tục. Cũng lưu ý rằng các hệ thống tập tin được gắn trong initrd tiếp tục có thể truy cập được.
Tùy chọn dòng lệnh khởi động¶
initrd thêm các tùy chọn mới sau:
initrd=<path> (ví dụ LOADLIN)
- Tải tệp được chỉ định dưới dạng đĩa RAM ban đầu. Khi sử dụng LILO, bạn
phải chỉ định tệp ảnh đĩa RAM trong /etc/lilo.conf, bằng cách sử dụng Biến cấu hình INITRD.
noinitrd
- dữ liệu initrd được giữ nguyên nhưng nó không được chuyển đổi sang đĩa RAM và
hệ thống tập tin gốc “bình thường” được gắn kết. dữ liệu initrd có thể được đọc từ /dev/initrd. Lưu ý rằng dữ liệu trong initrd có thể có bất kỳ cấu trúc nào trong trường hợp này và không nhất thiết phải là hình ảnh hệ thống tệp. Tùy chọn này được sử dụng chủ yếu để gỡ lỗi.
- Lưu ý: /dev/initrd ở chế độ chỉ đọc và chỉ có thể sử dụng một lần. càng sớm càng tốt
vì quá trình cuối cùng đã đóng nó, tất cả dữ liệu sẽ được giải phóng và /dev/initrd không thể mở được nữa.
root=/dev/ram0
- initrd được gắn dưới dạng root và tuân theo quy trình khởi động bình thường,
với đĩa RAM được gắn dưới dạng root.
Hình ảnh cpio nén¶
Các hạt nhân gần đây có hỗ trợ điền vào đĩa RAM từ cpio đã nén archive. Trên các hệ thống như vậy, việc tạo hình ảnh đĩa RAM không cần liên quan đến các thiết bị khối đặc biệt hoặc vòng lặp; bạn chỉ cần tạo một thư mục trên đĩa có nội dung initrd mong muốn, cd vào thư mục đó và chạy (dưới dạng ví dụ):
tìm thấy . ZZ0000ZZ gzip -9 -n > /boot/imagefile.img
Việc kiểm tra nội dung của tệp hình ảnh hiện có cũng đơn giản như vậy
- mkdir /tmp/tệp hình ảnh
cd /tmp/tệp hình ảnh gzip -cd /boot/imagefile.img | cpio -imd --quiet
Cài đặt¶
Đầu tiên, một thư mục cho hệ thống tập tin initrd phải được tạo trên hệ thống tập tin gốc “bình thường”, ví dụ:
# mkdir /initrd
Cái tên không liên quan. Thông tin chi tiết có thể được tìm thấy trên Trang người đàn ông ZZ0000ZZ.
Nếu hệ thống tập tin gốc được tạo trong quá trình khởi động (tức là nếu bạn đang xây dựng một đĩa mềm cài đặt), việc tạo hệ thống tập tin gốc thủ tục sẽ tạo thư mục ZZ0000ZZ.
Nếu initrd không được gắn kết trong một số trường hợp thì nội dung của nó vẫn có thể truy cập nếu thiết bị sau đã được tạo:
# mknod /dev/initrd b 1 250
# chmod 400 /dev/initrd
Thứ hai, kernel phải được biên dịch với sự hỗ trợ của đĩa RAM và với hỗ trợ cho đĩa RAM ban đầu được kích hoạt. Ngoài ra, ít nhất tất cả các thành phần cần thiết để thực thi các chương trình từ initrd (ví dụ: định dạng thực thi và tệp system) phải được biên dịch vào kernel.
Thứ ba, bạn phải tạo image đĩa RAM. Điều này được thực hiện bằng cách tạo ra một hệ thống tập tin trên một thiết bị khối, sao chép các tập tin vào đó nếu cần, sau đó sao chép nội dung của thiết bị khối vào tệp initrd. Với gần đây hạt nhân, ít nhất ba loại thiết bị phù hợp cho việc đó:
một đĩa mềm (hoạt động ở mọi nơi nhưng rất chậm)
đĩa RAM (nhanh, nhưng phân bổ bộ nhớ vật lý)
một thiết bị loopback (giải pháp tao nhã nhất)
Chúng tôi sẽ mô tả phương pháp thiết bị loopback:
đảm bảo các thiết bị khối loopback được cấu hình trong kernel
tạo một hệ thống tệp trống có kích thước phù hợp, ví dụ:
- # dd if=/dev/zero of=initrd bs=300k count=1
# mke2fs -F -m0 initrd
- (nếu dung lượng rất quan trọng, bạn có thể muốn sử dụng Minix FS thay vì Ext2)
gắn kết hệ thống tập tin, ví dụ:
# mount -t ext2 -o vòng lặp initrd /mnt
tạo thiết bị bảng điều khiển:
- # mkdir /mnt/dev
# mknod /mnt/dev/console c 5 1
- sao chép tất cả các tệp cần thiết để sử dụng initrd đúng cách
môi trường. Đừng quên tệp quan trọng nhất, ZZ0000ZZ
Lưu ý
/sbin/initpermissions must include “x” (execute).
- hoạt động chính xác, môi trường initrd có thể được kiểm tra thường xuyên
ngay cả khi không khởi động lại bằng lệnh
# chroot /mnt /sbin/init
- Tất nhiên điều này chỉ giới hạn ở những lệnh initrd không can thiệp vào
trạng thái hệ thống chung (ví dụ: bằng cách cấu hình lại các giao diện mạng, ghi đè các thiết bị được gắn, cố gắng bắt đầu chạy quỷ, v.v. Tuy nhiên, xin lưu ý rằng thường có thể sử dụng Pivot_root trong một môi trường initrd chroot như vậy.)
ngắt kết nối hệ thống tập tin:
# umount /mnt
- initrd hiện có trong tệp “initrd”. Tùy chọn, bây giờ nó có thể được
nén:
# gzip -9 initrd
Để thử nghiệm với initrd, bạn có thể muốn lấy một đĩa mềm cứu hộ và chỉ thêm một liên kết tượng trưng từ ZZ0000ZZ đến ZZ0001ZZ. Ngoài ra, bạn có thể thử môi trường newlib thử nghiệm [2] để tạo một môi trường nhỏ initrd.
Cuối cùng, bạn phải khởi động kernel và tải initrd. Hầu như tất cả Linux bộ tải khởi động hỗ trợ initrd. Vì quá trình khởi động vẫn tương thích với cơ chế cũ hơn, các tham số dòng lệnh khởi động sau phải được đưa ra:
root=/dev/ram0 rw
(rw chỉ cần thiết nếu ghi vào hệ thống tệp initrd.)
Với LOADLIN, bạn chỉ cần thực hiện:
LOADLIN <kernel> initrd=<disk_image>
ví dụ.:
LOADLIN C:LINUXBZIMAGE initrd=C:LINUXINITRD.GZ root=/dev/ram0 rw
Với LILO, bạn thêm tùy chọn ZZ0000ZZ vào phần chung hoặc đến phần kernel tương ứng trong ZZ0001ZZ và chuyển các tùy chọn sử dụng APPEND, ví dụ:
- hình ảnh = /bzImage
initrd = /boot/initrd.gz nối thêm = “root=/dev/ram0 rw”
và chạy ZZ0000ZZ
Đối với các bộ tải khởi động khác, vui lòng tham khảo tài liệu tương ứng.
Bây giờ bạn có thể khởi động và tận hưởng việc sử dụng initrd.
Thay đổi thiết bị gốc¶
Khi hoàn thành nhiệm vụ của mình, init thường thay đổi thiết bị gốc và tiến hành khởi động hệ thống Linux trên thiết bị gốc “thực”.
- Quy trình này bao gồm các bước sau:
gắn hệ thống tập tin gốc mới
biến nó thành hệ thống tập tin gốc
xóa tất cả quyền truy cập vào hệ thống tập tin gốc (initrd) cũ
ngắt kết nối hệ thống tệp initrd và phân bổ lại đĩa RAM
Việc gắn hệ thống tập tin gốc mới thật dễ dàng: nó chỉ cần được gắn vào một thư mục dưới thư mục gốc hiện tại. Ví dụ:
# mkdir /root mới
# mount -o ro /dev/hda1 /new-root
Thay đổi gốc được thực hiện bằng lệnh gọi hệ thống Pivot_root, lệnh này cũng có sẵn thông qua tiện ích ZZ0001ZZ (xem ZZ0000ZZ trang người đàn ông; ZZ0002ZZ được phân phối với phiên bản util-linux 2.10h trở lên [3]). ZZ0003ZZ di chuyển thư mục gốc hiện tại vào một thư mục bên dưới thư mục mới root và đặt root mới vào vị trí của nó. Thư mục gốc cũ phải tồn tại trước khi gọi ZZ0004ZZ. Ví dụ:
# cd /root mới
# mkdir ban đầu # pivot_root. initrd
Bây giờ, tiến trình init vẫn có thể truy cập vào root cũ thông qua nó. thực thi, thư viện dùng chung, đầu vào/đầu ra/lỗi tiêu chuẩn và thư mục gốc hiện hành. Tất cả các tài liệu tham khảo này được loại bỏ bởi lệnh sau:
Chroot # exec . những gì tiếp theo <dev/console >dev/console 2>&1
Trong đó phần tiếp theo là một chương trình có gốc mới, ví dụ: ZZ0000ZZ Nếu hệ thống tập tin gốc mới sẽ được sử dụng với udev và không có giá trị hợp lệ Thư mục ZZ0001ZZ, udev phải được khởi tạo trước khi gọi chroot theo thứ tự để cung cấp ZZ0002ZZ.
Lưu ý: chi tiết triển khai của Pivot_root có thể thay đổi theo thời gian. theo thứ tự để đảm bảo tính tương thích, cần lưu ý những điểm sau:
- trước khi gọi Pivot_root, thư mục hiện tại của lệnh gọi
quá trình nên trỏ đến thư mục gốc mới
sử dụng . làm đối số đầu tiên và đường dẫn _relative_ của thư mục lấy gốc cũ làm đối số thứ hai
chương trình chroot phải có sẵn dưới root cũ và mới
sau đó chroot sang root mới
sử dụng đường dẫn tương đối cho dev/console trong lệnh exec
Bây giờ, initrd có thể được ngắt kết nối và bộ nhớ được RAM phân bổ đĩa có thể được giải phóng:
# umount /initrd
# blockdev --flushbufs/dev/ram0
Cũng có thể sử dụng initrd với root gắn trên NFS, xem phần Trang người dùng ZZ0000ZZ để biết chi tiết.
kịch bản sử dụng¶
Động lực chính để triển khai initrd là cho phép mô-đun cấu hình kernel khi cài đặt hệ thống. Quy trình sẽ hoạt động như sau:
- hệ thống khởi động từ đĩa mềm hoặc phương tiện khác có hạt nhân tối thiểu
(ví dụ: hỗ trợ cho các đĩa RAM, initrd, a.out và Ext2 FS) và tải initrd
ZZ0000ZZ xác định những gì cần thiết để (1) gắn kết FS gốc “thực” (tức là loại thiết bị, trình điều khiển thiết bị, hệ thống tệp) và (2) phương tiện phân phối (ví dụ: CD-ROM, mạng, băng từ, ...). Đây có thể là được thực hiện bằng cách hỏi người dùng, bằng cách tự động thăm dò hoặc bằng cách sử dụng kết hợp cách tiếp cận.
ZZ0001ZZ tải các mô-đun hạt nhân cần thiết
ZZ0002ZZ tạo và điền vào hệ thống tập tin gốc (điều này không phải là một hệ thống rất có thể sử dụng được)
ZZ0003ZZ gọi ZZ0004ZZ để thay đổi hệ thống tập tin gốc và execs - thông qua chroot - một chương trình tiếp tục cài đặt
bộ tải khởi động đã được cài đặt
bộ tải khởi động được cấu hình để tải initrd với tập hợp các mô-đun đã được sử dụng để hiển thị hệ thống (ví dụ: ZZ0005ZZ có thể được sửa đổi, sau đó ngắt kết nối và cuối cùng, hình ảnh được ghi từ ZZ0006ZZ hoặc ZZ0007ZZ vào một tệp)
bây giờ hệ thống đã có khả năng khởi động và các tác vụ cài đặt bổ sung có thể được thực hiện thực hiện
Vai trò chính của initrd ở đây là sử dụng lại dữ liệu cấu hình trong quá trình hoạt động bình thường của hệ thống mà không yêu cầu sử dụng “chung” cồng kềnh kernel hoặc biên dịch lại hoặc liên kết lại kernel.
Kịch bản thứ hai dành cho các bản cài đặt trong đó Linux chạy trên các hệ thống có cấu hình phần cứng khác nhau trong một miền quản trị. trong những trường hợp như vậy, mong muốn chỉ tạo ra một tập hợp nhỏ các hạt nhân (lý tưởng nhất là chỉ một) và để giữ phần cấu hình dành riêng cho hệ thống thông tin càng nhỏ càng tốt. Trong trường hợp này, một initrd chung có thể là được tạo ra với tất cả các mô-đun cần thiết. Sau đó, chỉ ZZ0000ZZ hoặc một tập tin đọc bởi nó sẽ phải khác nhau.
Kịch bản thứ ba là đĩa khôi phục thuận tiện hơn vì thông tin giống như vị trí của phân vùng FS gốc không cần phải được cung cấp tại thời gian khởi động, nhưng hệ thống được tải từ initrd có thể gọi một giao diện thân thiện với người dùng hộp thoại và nó cũng có thể thực hiện một số kiểm tra độ chính xác (hoặc thậm chí một số dạng tự động phát hiện).
Cuối cùng, các nhà phân phối CD-ROM có thể sử dụng nó để cài đặt tốt hơn từ CD, ví dụ: bằng cách sử dụng đĩa mềm khởi động và khởi động một đĩa RAM lớn hơn thông qua initrd từ CD; hoặc bằng cách khởi động qua trình tải như ZZ0000ZZ hoặc trực tiếp từ CD-ROM và tải đĩa RAM từ CD mà không cần đĩa mềm.
Cơ chế thay đổi gốc lỗi thời¶
Cơ chế sau đây đã được sử dụng trước khi giới thiệu Pivot_root. Các hạt nhân hiện tại vẫn hỗ trợ nó, nhưng bạn _không_ nên dựa vào nó tiếp tục có sẵn.
Nó hoạt động bằng cách gắn thiết bị gốc “thực” (tức là thiết bị có rdev trong ảnh kernel hoặc với root=... ở dòng lệnh khởi động) làm hệ thống tập tin gốc khi linuxrc thoát. Hệ thống tập tin initrd sau đó là chưa được kết nối hoặc nếu nó vẫn bận, hãy chuyển đến thư mục ZZ0000ZZ, nếu thư mục như vậy tồn tại trên hệ thống tập tin gốc mới.
Để sử dụng cơ chế này, bạn không cần phải chỉ định địa chỉ khởi động. tùy chọn lệnh root, init hoặc rw. (Nếu được chỉ định, chúng sẽ ảnh hưởng hệ thống tập tin gốc thực sự, không phải môi trường initrd.)
Nếu /proc được gắn kết, thiết bị gốc “thực” có thể được thay đổi từ bên trong linuxrc bằng cách ghi số thiết bị FS gốc mới vào trường đặc biệt tập tin /proc/sys/kernel/real-root-dev, ví dụ:
# echo 0x301 >/proc/sys/kernel/real-root-dev
Lưu ý rằng cơ chế này không tương thích với NFS và tệp tương tự hệ thống.
Cơ chế cũ, không được dùng nữa này thường được gọi là ZZ0000ZZ, trong khi cơ chế mới được hỗ trợ có tên là ZZ0001ZZ.
Cơ chế hỗn hợp Change_root và Pivot_root¶
Trong trường hợp bạn không muốn sử dụng ZZ0000ZZ để kích hoạt Pivot_root cơ chế, bạn có thể tạo cả ZZ0001ZZ và ZZ0002ZZ trong initrd của mình hình ảnh.
ZZ0000ZZ sẽ chỉ chứa những nội dung sau:
#! /bin/sh
mount -n -t proc /proc echo 0x0100 >/proc/sys/kernel/real-root-dev umount -n /proc
Khi linuxrc thoát, kernel sẽ gắn lại initrd của bạn với quyền root, lần này thực hiện ZZ0000ZZ. Một lần nữa, nhiệm vụ của init này là để xây dựng môi trường phù hợp (có thể sử dụng ZZ0001ZZ được truyền lại cmdline) trước khi thực thi cuối cùng ZZ0002ZZ thực.