linux內核49

A. linux內核~~

用gcc編譯一下,就成了內核鏡像了
開機時要把鏡像載入進內存
在加上些軟體,就是一個比較完整的linux了

內核源碼書:
linux內核完全注釋(0.11/0.12內核)
linux內核源代碼情景分析(2.4內核)

要弄明白內核結構,多研究研究Makefile文件

B. Linux內核的特性

盡管Linus Torvalds的初衷不是使Linux成為一個可移植的操作系統，今天的Linux卻是全球被最廣泛移植的操作系統內核。從掌上電腦iPad到巨型電腦IBM S/390，甚至於微軟出品的游戲機XBOX都可以看到Linux內核的蹤跡。Linux也是IBM超級計算機Blue Gene的操作系統。
Linux可以在以下結構上運行：
Acorn：Archimedes,A5000和RiscPC系列
康柏：Alpha
惠普：PA-RISC
IA64：英特爾Itanium個人電腦
IBM的S/390和AS/400
英特爾80386及之後的兼容產品：80386,80486和整個奔騰系列；AMD Athlon,Duron,Thunderbird; Cyrix系列。對英特爾8086,8088,80186,80188和80280晶元的支持正在開發中。
Mips
摩托羅拉68020及以上： 新的Amigas，一些蘋果電腦
PowerPC：所有較新的蘋果電腦
SPARC和UltraSPARC：太陽微系統的工作站
Hitachi SuperH: SEGA Dreamcast
索尼公司: PlayStation 2
微軟公司: Xbox
ARM系列 Linux 最新的一個增強是可以用作其他操作系統的操作系統（稱為系統管理程序）。該系統對內核進行了修改，稱為基於內核的虛擬機（KVM）。這個修改為用戶空間啟用了一個新的介面，它可以允許其他操作系統在啟用了 KVM 的內核之上運行。除了運行 Linux 的其他實例之外， Microsoft® Windows® 也可以進行虛擬化。惟一的限制是底層處理器必須支持新的虛擬化指令

C. linux 內核 為什麼改網卡名稱 eno49

虛擬機安裝linux應該是不需要選擇版本的，內核版本會在你的鏡像文件名中有，至於無法找到網卡應該是不可能的，linux一般都能夠成功安裝網卡驅動，如果不是的話，那就找找linux下你的網卡驅動吧

D. linux內核主要由哪幾個部分組成

一個完整的Linux內核一般由5部分組成，它們分別是內存管理、進程管理、進程間通信、虛擬文件系統和網路介面。

1、內存管理
內存管理主要完成的是如何合理有效地管理整個系統的物理內存，同時快速響應內核各個子系統對內存分配的請求。

Linux內存管理支持虛擬內存，而多餘出的這部分內存就是通過磁碟申請得到的，平時系統只把當前運行的程序塊保留在內存中，其他程序塊則保留在磁碟中。在內存緊缺時，內存管理負責在磁碟和內存間交換程序塊。

2、進程管理
進程管理主要控制系統進程對CPU的訪問。當需要某個進程運行時，由進程調度器根據基於優先順序的調度演算法啟動新的進程。：Linux支持多任務運行，那麼如何在一個單CPU上支持多任務呢？這個工作就是由進程調度管理來實現的。

在系統運行時，每個進程都會分得一定的時間片，然後進程調度器根據時間片的不同，選擇每個進程依次運行，例如當某個進程的時間片用完後，調度器會選擇一個新的進程繼續運行。

由於切換的時間和頻率都非常的快，由此用戶感覺是多個程序在同時運行，而實際上，CPU在同一時間內只有一個進程在運行，這一切都是進程調度管理的結果。

3、進程間通信
進程間通信主要用於控制不同進程之間在用戶空間的同步、數據共享和交換。由於不用的用戶進程擁有不同的進程空間，因此進程間的通信要藉助於內核的中轉來實現。

一般情況下，當一個進程等待硬體操作完成時，會被掛起。當硬體操作完成，進程被恢復執行，而協調這個過程的就是進程間的通信機制。

4、虛擬文件系統
Linux內核中的虛擬文件系統用一個通用的文件模型表示了各種不同的文件系統，這個文件模型屏蔽了很多具體文件系統的差異，使Linux內核支持很多不同的文件系統。

這個文件系統可以分為邏輯文件系統和設備驅動程序：邏輯文件系統指Linux所支持的文件系統，例如ext2、ext3和fat等；設備驅動程序指為每一種硬體控制器所編寫的設備驅動程序模塊。

5、網路介面
網路介面提供了對各種網路標準的實現和各種網路硬體的支持。網路介面一般分為網路協議和網路驅動程序。網路協議部分負責實現每一種可能的網路傳輸協議。

網路設備驅動程序則主要負責與硬體設備進行通信，每一種可能的網路硬體設備都有相應的設備驅動程序。

(4)linux內核49擴展閱讀：

Linux 操作系統的誕生、發展和成長過程始終依賴著五個重要支柱：UNIX操作系統、MINIX操作系統、GNU計劃、POSIX標准和Internet 網路。

1981 年IBM公司推出微型計算機IBM PC。

1991年，GNU計劃已經開發出了許多工具軟體，最受期盼的GNU C編譯器已經出現，GNU的操作系統核心HURD一直處於實驗階段，沒有任何可用性，實質上也沒能開發出完整的GNU操作系統，但是GNU奠定了Linux用戶基礎和開發環境。

1991年初，林納斯·托瓦茲開始在一台386sx兼容微機上學習minix操作系統。1991年4月，林納斯·托瓦茲開始醞釀並著手編制自己的操作系統。

1991 年4 月13 日在comp.os.minix 上發布說自己已經成功地將bash 移植到了minix 上，而且已經愛不釋手、不能離開這個shell軟體了。

1993年，大約有100餘名程序員參與了Linux內核代碼編寫/修改工作，其中核心組由5人組成，此時Linux 0.99的代碼大約有十萬行，用戶大約有10萬左右。

1994年3月，Linux1.0發布，代碼量17萬行，當時是按照完全自由免費的協議發布，隨後正式採用GPL協議。

1995年1月，Bob Young創辦了RedHat（小紅帽），以GNU/Linux為核心，集成了400多個源代碼開放的程序模塊，搞出了一種冠以品牌的Linux，即RedHat Linux,稱為Linux"發行版"，在市場上出售。這在經營模式上是一種創舉。

2001年1月，Linux 2.4發布，它進一步地提升了SMP系統的擴展性，同時它也集成了很多用於支持桌面系統的特性：USB，PC卡（PCMCIA）的支持，內置的即插即用，等等功能。

2003年12月，Linux 2.6版內核發布，相對於2.4版內核2.6在對系統的支持都有很大的變化。

2004年的第1月，SuSE嫁到了Novell，SCO繼續頂著罵名四處強行「化緣」， Asianux， MandrakeSoft也在五年中首次宣布季度贏利。3月，SGI宣布成功實現了Linux操作系統支持256個Itanium 2處理器。

E. linux操作系統有哪五個基本的組成部分

Linux系統一般有4個主要部分：內核、shell、文件系統和應用程序。Linux內核主要由五個子系統組成：進程調度，內存管理，虛擬文件系統，網路介面，進程間通信。

操作系統的組成要素：

操作系統 = 內核 + 系統程序

系統程序 = 編譯環境 + API

編譯環境 = 編譯程序 + 連接程序 + 裝載程序

API = 系統調用 + 語言庫函數(C、C++、Java等等)

AUI = shell + 系統服務常式(如x伺服器等)+ 應用程序(瀏覽器，字處理，編輯器等)

軟體系統：

軟體系統 = 操作系統 + AUI

操作系統最底層的組件是內核，其上層搭建了許多系統軟體。

系統程序包括三個部分，分別是：編譯環境、應用程序介面和用戶介面。

編譯環境包含匯編、C 等低高級語言編譯程序，連接程序和裝載程序，這些程序負責將文本格式的程序語言轉變為機器能識別和裝載的機器代碼。

應用程序介面(API)包含內核提供的系統調用介面和語言庫，系統調用是為了能讓應用程序使用內核服務，語言庫函數則是為了方便應用程序開發，所以將一些常用的基礎功能預先編譯以供使用，比如對C語言來說常用的C庫等;

用戶介面(AUI)包括我們熟悉的shell、系統服務程序和常用的應用程序。

這是一個典型的結構，但不是一成不變。許多操作系統的發行中會有所刪減，比如應用於嵌入式設備的系統，對X伺服器就可能不做要求。但是像內核、系統調用等要素是必不可少的。

Linux系統一般有4個主要部分：內核、shell、文件系統和應用程序。內核、shell和文件系統一起形成了基本的操作系統結構，它們使得用戶可以運行程序、管理文件並使用系統。

一.Linux內核

內核是操作系統的核心，具有很多最基本功能，如虛擬內存、多任務、共享庫、需求載入、可執行程序和TCP/IP網路功能。Linux內核主要由五個子系統組成：進程調度，內存管理，虛擬文件系統，網路介面，進程間通信。

二.Linux shell

shell是系統的用戶界面，提供了用戶與內核進行交互操作的一種介面。它接收用戶輸入的命令並把它送入內核去執行，是一個命令解釋器。另外，shell編程語言具有普通編程語言的很多特點，用這種編程語言編寫的shell程序與其他應用程序具有同樣的效果。

三.Linux文件系統

文件系統是文件存放在磁碟等存儲設備上的組織方法。Linux系統能支持多種目前流行的文件系統，如EXT2、 EXT3、 FAT、 FAT32、VFAT和ISO9660。

四.Linux應用程序

標準的Linux系統一般都有一套都有稱為應用程序的程序集，它包括文本編輯器、編程語言、X

Window、辦公套件、Internet工具和資料庫等。

F. linux內核的主要組成部分有哪些

一個完整的Linux內核一般由5部分組成，它們分別是內存管理、進程管理、進程間通信、虛擬文件系統和網路介面。 1、內存管理 內存管理主要完成的是如何合理有效地管理整個系統的物理內存，同時快速響應內核各個子系統對內存分配的請求。Linux內存...

G. 如何linux內核報告問題

Linux Kernel BUG:soft lockup CPU#1 stuck分析
1.線上內核bug日誌
kernel: Deltaway too big! 18428729675200069867 ts=18446743954022816244 write stamp =18014278822746377
kernel:------------[ cut here ]------------
kernel:WARNING: at kernel/trace/ring_buffer.c:1988 rb_reserve_next_event+0x2ce/0x370()(Not tainted)
kernel:Hardware name: ProLiant DL360 G7
kernel:Moles linked in: fuse ipv6 power_meter bnx2 sg microcode serio_raw iTCO_wdtiTCO_vendor_support hpilo hpwdt i7core_edac edac_core shpchp ext4 mbcache jbd2sd_mod crc_t10dif hpsa radeon ttm drm_kms_helper drm i2c_algo_bit i2c_coredm_mirror dm_region_hash dm_log dm_mod [last unloaded: scsi_wait_scan]
kernel: Pid:5483, comm: master Not tainted 2.6.32-220.el6.x86_64 #1
kernel: CallTrace:
kernel:[<ffffffff81069b77>] ? warn_slowpath_common+0x87/0xc0
kernel:[<ffffffff81069bca>] ? warn_slowpath_null+0x1a/0x20
kernel:[<ffffffff810ea8ae>] ? rb_reserve_next_event+0x2ce/0x370
kernel:[<ffffffff810eab02>] ? ring_buffer_lock_reserve+0xa2/0x160
kernel:[<ffffffff810ec97c>] ? trace_buffer_lock_reserve+0x2c/0x70
kernel:[<ffffffff810ecb16>] ? trace_current_buffer_lock_reserve+0x16/0x20
kernel:[<ffffffff8107ae1e>] ? ftrace_raw_event_hrtimer_cancel+0x4e/0xb0
kernel:[<ffffffff81095e7a>] ? hrtimer_try_to_cancel+0xba/0xd0
kernel:[<ffffffff8106f634>] ? do_setitimer+0xd4/0x220
kernel:[<ffffffff8106f88a>] ? alarm_setitimer+0x3a/0x60
kernel:[<ffffffff8107c27e>] ? sys_alarm+0xe/0x20
kernel:[<ffffffff8100b308>] ? tracesys+0xd9/0xde
kernel: ---[end trace 4d0a1ef2e62cb1a2 ]---
abrt-mp-oops: Reported 1 kernel oopses to Abrt
kernel: BUG: softlockup - CPU#11 stuck for 4278190091s! [qmgr:5492]
kernel:Moles linked in: fuse ipv6 power_meter bnx2 sg microcode serio_raw iTCO_wdtiTCO_vendor_support hpilo hpwdt i7core_edac edac_core shpchp ext4 mbcache jbd2sd_mod crc_t10dif hpsa radeon ttm drm_kms_helper drm i2c_algo_bit i2c_coredm_mirror dm_region_hash dm_log dm_mod [last unloaded: scsi_wait_scan]
kernel: CPU 11
kernel:Moles linked in: fuse ipv6 power_meter bnx2 sg microcode serio_raw iTCO_wdtiTCO_vendor_support hpilo hpwdt i7core_edac edac_core shpchp ext4 mbcache jbd2sd_mod crc_t10dif hpsa radeon ttm drm_kms_helper drm i2c_algo_bit i2c_coredm_mirror dm_region_hash dm_log dm_mod [last unloaded: scsi_wait_scan]
kernel:
kernel: Pid:5492, comm: qmgr Tainted: G W ---------------- 2.6.32-220.el6.x86_64 #1 HPProLiant DL360 G7
kernel: RIP:0010:[<ffffffff8106f730>] [<ffffffff8106f730>]do_setitimer+0x1d0/0x220
kernel: RSP:0018:ffff88080a661ef8 EFLAGS: 00000286
kernel: RAX:ffff88080b175a08 RBX: ffff88080a661f18 RCX: 0000000000000000
kernel: RDX:0000000000000000 RSI: 0000000000000082 RDI: ffff88080c8c4c40
kernel: RBP:ffffffff8100bc0e R08: 0000000000000000 R09: 0099d7270e01c3f1
kernel: R10:0000000000000000 R11: 0000000000000246 R12: ffffffff810ef9a3
kernel: R13:ffff88080a661e88 R14: 0000000000000000 R15: ffff88080a65a544
kernel: FS:00007f10b245f7c0(0000) GS:ffff88083c4a0000(0000) knlGS:0000000000000000
kernel: CS:0010 DS: 0000 ES: 0000 CR0: 000000008005003b
kernel: CR2:00007ff955977380 CR3: 000000100a80b000 CR4: 00000000000006e0
kernel: DR0:0000000000000000 DR1: 0000000000000000 DR2: 0000000000000000
kernel: DR3:0000000000000000 DR6: 00000000ffff0ff0 DR7: 0000000000000400
kernel:Process qmgr (pid: 5492, threadinfo ffff88080a660000, task ffff880809577500)
kernel: Stack:
kernel:00007f10b323def0 00007f10b248ead0 00007f10b26d0f78 00007f10b248ede0
kernel:<0> ffff88080a661f68 ffffffff8106f88a 0000000000000000 0000000000000000
kernel:<0> 000000000000014c 00000000000f423d 0000000000000000 0000000000000000
kernel: CallTrace:
kernel:[<ffffffff8106f88a>] ? alarm_setitimer+0x3a/0x60
kernel:[<ffffffff8107c27e>] ? sys_alarm+0xe/0x20
kernel:[<ffffffff8100b308>] ? tracesys+0xd9/0xde
kernel: Code:89 ef e8 74 66 02 00 83 3d 15 69 b5 00 00 75 37 49 8b 84 24 70 07 00 00 48 0508 08 00 00 66 ff 00 66 66 90 fb 66 0f 1f 44 00 00 <31> c0 e9 64 fe ff ff49 8b 84 24 68 07 00 00 48 c7 80 d0 00 00
kernel: CallTrace:
kernel:[<ffffffff8106f769>] ? do_setitimer+0x209/0x220
kernel:[<ffffffff8106f88a>] ? alarm_setitimer+0x3a/0x60
kernel:[<ffffffff8107c27e>] ? sys_alarm+0xe/0x20
kernel:[<ffffffff8100b308>] ? tracesys+0xd9/0xde
abrt-mp-oops: Reported 1 kernel oopses to Abrt

2.內核軟死鎖（soft lockup）bug原因分析
Soft lockup名稱解釋：所謂，soft lockup就是說，這個bug沒有讓系統徹底死機，但是若干個進程（或者kernel thread）被鎖死在了某個狀態（一般在內核區域），很多情況下這個是由於內核鎖的使用的問題。
Linux內核對於每一個cpu都有一個監控進程，在技術界這個叫做watchdog（看門狗）。通過ps –ef | grep watchdog能夠看見，進程名稱大概是watchdog/X（數字：cpu邏輯編號1/2/3/4之類的）。這個進程或者線程每一秒鍾運行一次，否則會睡眠和待機。這個進程運行會收集每一個cpu運行時使用數據的時間並且存放到屬於每個cpu自己的內核數據結構。在內核中有很多特定的中斷函數。這些中斷函數會調用soft lockup計數，他會使用當前的時間戳與特定（對應的）cpu的內核數據結構中保存的時間對比，如果發現當前的時間戳比對應cpu保存的時間大於設定的閥值，他就假設監測進程或看門狗線程在一個相當可觀的時間還沒有執。Cpu軟鎖為什麼會產生，是怎麼產生的？如果linux內核是經過精心設計安排的CPU調度訪問，那麼怎麼會產生cpu軟死鎖？那麼只能說由於用戶開發的或者第三方軟體引入，看我們伺服器內核panic的原因就是qmgr進程引起。因為每一個無限的循環都會一直有一個cpu的執行流程（qmgr進程示一個後台郵件的消息隊列服務進程），並且擁有一定的優先順序。Cpu調度器調度一個驅動程序來運行，如果這個驅動程序有問題並且沒有被檢測到，那麼這個驅動程序將會暫用cpu的很長時間。根據前面的描述，看門狗進程會抓住（catch）這一點並且拋出一個軟死鎖（soft lockup）錯誤。軟死鎖會掛起cpu使你的系統不可用。
如果是用戶空間的進程或線程引起的問題backtrace是不會有內容的，如果內核線程那麼在soft lockup消息中會顯示出backtrace信息。
3.根據linux內核源碼分析錯誤
根據我們第一部分內核拋出的錯誤信息和call trace（linux內核的跟蹤子系統）來分析產生的具體原因。
首先根據我們的centos版本安裝相應的linux內核源碼，具體步驟如下：
（1）下載源碼的rpm包kernel-2.6.32-220.17.1.el6.src.rpm
（2）安裝相應的依賴庫，命令：yuminstall rpm-build redhat-rpm-config asciidoc newt-devel
（3）安裝源碼包：rpm -ikernel-2.6.32-220.17.1.el6.src.rpm
（4）進入建立源碼的目錄：cd~/rpmbuild/SPECS
（5）建立生成源碼目錄：rpmbuild-bp --target=`uname -m` kernel.spec

下面開始真正的根據內核bug日誌分析源碼：
（1）第一階段內核錯誤日誌分析（時間在Dec 4 14:03:34這個階段的日誌輸出代碼分析，其實這部分代碼不會導致cpu軟死鎖，主要是第二階段錯誤日誌顯示導致cpu軟死鎖）
我們首先通過日誌定位到相關源代碼：看下面日誌：Dec 4 14:03:34 BP-YZH-1-xxxx kernel: WARNING: atkernel/trace/ring_buffer.c:1988 rb_reserve_next_event+0x2ce/0x370() (Not tainted)
根據日誌內容我們可以很容易的定位到kernel/trace/ring_buffer.c這個文件的1988行代碼如下：WARN_ON(1)。
先簡單解釋一下WARN_ON的作用：WARN_ON只是列印出當前棧信息，不會panic。所以會看到後面有一大堆的棧信息。這個宏定義如下：
#ifndef WARN_ON
#defineWARN_ON(condition) ({ \
int __ret_warn_on = !!(condition); \
if (unlikely(__ret_warn_on)) \
__WARN(); \
unlikely(__ret_warn_on); \
})
#endif
這個宏很簡單保證傳遞進來的條件值為0或者1（兩次邏輯非操作的結果），然後使用分支預測技術（保證執行概率大的分支緊鄰上面的指令）判斷是否需要調用__WARN()宏定義。如果滿足條件執行了__WARN()宏定義也接著執行一條空指令;。上面調用WARN_ON宏是傳遞的1，所以會執行__WARN()。下面繼續看一下__WARN()宏定義如下：
#define __WARN() warn_slowpath_null(__FILE__,__LINE__)
從接下來的call trace信息中我們也確實發現調用了warn_slowpath_null這個函數。通過在linux內核源代碼中搜索這個函數的實現，發現在panic.c（內核恐慌時的相關功能實現）中實現如下：
voidwarn_slowpath_null(const char *file, int line)
{
warn_slowpath_common(file, line,__builtin_return_address(0),
TAINT_WARN, NULL);
}
EXPORT_SYMBOL(warn_slowpath_null);//都出這個符號，讓其他模塊可以使用這個函數
同樣的我們看到了warn_slowpath_common這個函數，而在call trace當中這個函數在warn_slowpath_null函數之前列印出來，再次印證了這個流程是正確的。同樣在panic.c這個文件中我發現了warn_slowpath_common這個函數的實現如下：
static voidwarn_slowpath_common(const char *file, int line, void *caller,
unsigned taint, struct slowpath_args *args)
{
const char *board;

printk(KERN_WARNING "------------[ cut here]------------\n");
printk(KERN_WARNING "WARNING: at %s:%d %pS()(%s)\n",
file, line, caller, print_tainted());
board = dmi_get_system_info(DMI_PRODUCT_NAME);//得到dmi系統信息
if (board)
printk(KERN_WARNING "Hardware name:%s\n", board);//通過我們的日誌信息可以發現我們硬體名稱是ProLiant DL360 G7

if (args)
vprintk(args->fmt, args->args);

print_moles();//列印系統模塊信息
mp_stack();//mp信息輸出（call trace開始）
print_oops_end_marker();//列印oops結束
add_taint(taint);
}
分析這個函數的實現不難發現我們的很多日誌信息從這里開始輸出，包括列印一些系統信息，就不繼續深入分析了（請看代碼注釋，裡面調用相關函數列印對應信息，通過我分析這些函數的實現和我們的日誌信息完全能夠對應，其中mp_stack是與cpu體系結構相關的，我們的伺服器應該是屬於x86體系）。這里在繼續分析一下mp_stack函數的實現，因為這個是與cpu體系結構相關的，而且這個函數直接反應出導致內核panic的相關進程。這個函數實現如下：
/*
* The architecture-independent mp_stackgenerator
*/
void mp_stack(void)
{
unsigned long stack;

printk("Pid: %d, comm: %.20s %s %s %.*s\n",
current->pid, current->comm,print_tainted(),
init_utsname()->release,
(int

H. linux內核模塊如何開始和結束

GRLB 載入了內核之後，內核首先會再進行二次系統的自檢，而不一定使用 BIOS 檢測的硬體信息。這時內核終於開始替代 BIOS 接管Linux的啟動過程了。

內核完成再次系統自檢之後，開始採用動態的方式載入每個硬體的模塊，這個動態模塊大家可以想像成硬體的驅動（默認 Linux 硬體的驅動是不需要手工安裝的，如果是重要的功能，則會直接編譯到內核當中；如果是非重要的功能，比如硬體驅動會編譯為模塊，則在需要時由內核調用。不過，如果沒有被內核硬體，要想驅動，就需要手工安裝個硬體的硬塊了。具體的安裝方法會在後續章節中介紹）。

那麼，Linux 的內核到底放在了哪裡呢？當然是 /boot 的啟動目錄中了，我們來看看這個目錄下的內容吧。

[root@localhost ~]#ls /boot/
config-2.6.32-279.el6.i686
#內核的配置文件，內核編譯時選擇的功能與模塊
efi
#可擴展固件介面，為英特爾為全新PC固件的體系結構、介面和服務提出的建議標准
grub
#啟動引導程GTUB的數據目錄
initramfe-2.6.32-279.el6.i686.img
#虛擬文件系統（CentOS 6.x 中用initramfs替代了initrd,但功能是一樣的）
lost+found
故boot分區的備份目錄
symvers-2_6.32-279.el6.i686.gz
#模塊符號信息
System.map-2.6.32-279.el6.i686
#內核功能和內存地址的對應列表
vmlinuz-2.6.32-279.el6.i686
#用於啟動的Linux內核。這個文件是一個壓縮的內核鏡像

我們已經知道，Linux 會把不重要的功能編譯成內核模塊，在需要時再調用，從而保證了內核不會過大。在多數 Linux 中，都會把硬體的驅動程序編譯為模塊， 這些模塊保存在 /lib/moles/ 目錄中。常見的 USB、SATA 和 SCSI 等硬碟設備的驅動，還有一些特殊的文件系統（如 LVM、RAID 等）的驅動，都是以模塊的方式來保存的。

如果 Linux 安裝在 IDE 硬碟之上，並且採用的是默認的 ext3/4 文件系統，那麼內核啟動後載入根分區和模塊的載入都沒有什麼問題，系統會順利啟動。但是如果 Linux 安裝在 SCSI 硬碟之上，或者採用的是 LVM 文件系統，那麼內核（內核載入入內存是啟動引導程序 GRUB 調用的，並不存在硬碟驅動不識別的問題）在載入根目錄之前是需要載入 SCSI 硬碟或 LVM 文件系統的驅動的。

SCSI 硬碟和 LVM 文件系統的驅動都放在硬碟的 /lib/moles/ 目錄中，既然內核沒有辦法識別 SCSI 硬碟或 LVM 文件系統，那怎麼可能讀取 /lib/moles/ 目錄中的驅動呢？Linux 給出的解決辦法是使用 initramfs 這個虛擬文件系統來處理這個問題。

initramfe虛擬文件系統

CentOS 6.x 中使用 initramfs 虛擬文件系統取代了 CentOS 5.x 中的 initrd RAM Disk。它們的作用類似，可以通過啟動引導程序載入到內存中，然後會解壓縮並在內存中模擬成一個根目錄，並且這個模擬的文件系統能夠提供一個可執行程序，通過該程序來載入啟動過程中所需的內核模塊，比如 USB、SATA. SCSI 硬碟的驅動和 LVM、RAID 文件系統的驅動。

也就是說，通過 initramfs 虛擬文件系統在內存中模擬出一個根目錄，然後在這個模擬根目錄中載入 SCSI 等硬體的驅動，就可以載入真正的根目錄了，之後才能調用 Linux 的第一個進程 /sbin/init。

Initramfs 虛擬文件系統主要有以下優點：

• initramfs 隨著其中數據的増減自動増減容量。

• 在 initramfs 和頁面緩存之間沒有重復數據。

• initramfs 重復利用了 Linux caching 的代碼，因此幾乎沒有増加內核尺寸，而 caching 的代碼已經經過良好測試，所以 initramfs 的代碼質量也有保證。

• 不需要額外的文件系統驅動。




• 其實大家只需要知道 initramfs 是為了在內核中建立一個模擬根目錄，這個模擬根目錄是為了可以調用 USB、SATA、SCSI、LVM、RAID 等硬碟介面或文件系統的驅動模塊，載入了驅動模塊後才可以載入真正的系統根目錄。我們可以通過示意圖 1 來表示這個過程。


[root@localhost~]#mkdir/tmp/initramfs
#建立測試目錄
[root@localhost~]#cp/boot/
initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img/tmp/initramfs/
#復制initramfs文件
[root@localhost~]#cd/tmp/initramfs/
[root@localhostinitramfs]#file
initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img
initramfe-2.6.32-279.el6.i686.img:gzipcompressed
data,fromUnix,lastmodified:
WedApr1021:49:342013,maxcompression
#查看文件類型，發現這個文件是一個使用gzip命令打包的壓縮包
[root@localhostinitramfs]#mvinitramfs-2.6.32-279.el6.i686.imginitramfs-2.6.32-279.el6.i686.img.gz
#修改文件的擴展名為.gz
[root@localhostinitramfs]#gunzip
initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img.gz
#解壓縮
[root@localhostinitramfs]#ls
initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img
[root@localhostinitramfs]#file
initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img
initramfe-2.6.32-279.el6.i686.img:ASCIIcpioarchive(SVR4withnoCRC)
#查看文件類型，使用cpio命令的壓縮文件
[root@localhostinitramfs]#cpio-ivc<initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img
#解壓縮
[root@localhostinitramfs]#ll
總用量34512
drwxr-xr-x.2rootroot40964月2412:10bin
drwxr-xr-x.2rootroot40964月2412:10cmdline
drwxr-xr-x.3rootroot40964月2412:10dev
-rw-r--r--.1rootroot194月2412:10dracut-004-283.el6
drwxr-xr-x.2rootroot40964月2412:10emergency
drwxr-xr-x.7rootroot40964月2412:10etc
-rwxr-xr-x.1rootroot89624月2412:10init
drwxr-xr-x.2rootroot40964月2412:10initqueue
drwxr-xr-x.2rootroot40964月2412:10initqueue-finished
drwxr-xr-x.2rootroot40964月2412:10initqueue-settled
drwxr-xr-x.2rootroot40964月2412:10
initqueue-timeout
-rw-r--r--.1rootroot352353284月2412:09initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img
drwxr-xr-x.9rootroot40964月2412:10lib
…省略部分輸出…


#這就是initramfs虛擬文件系統中的內容，和根目錄是不是很像

關機或者某些進程停止，對應的內核模塊就會結束。更多知識請網路《Linux就該這么學》