從centos到ubuntu，grub從grub1進化到grub2，其配置檔案的内容也跟着發生了巨大的變化。但是配置檔案中有幾項參數一直變化不大:linux root和initrd，一直指向核心鏡像 根裝置和initrd鏡像的路徑。就算換到uboot上，依然能見到這三項參數，其重要性可見一斑。3個參數以核心鏡像最重要，而initrd卻是時有時無的參數。
雖然initrd的存在感不強，但卻是本文核心角色。這起源于最近制作LFS，大部分時間花在制作initrd上；另外公司外包一個小系統出去，其核心部分也是定制initrd。出于這些原因，記錄于此以備查閱。
按grub.cfg的設定，initrd常化名為initrd.img-`uname -r`定居于/boot目錄。編譯核心代碼執行make modules_install後會生成initrd.img，這是一個經cpio打包然後gzip壓縮的檔案，是以，完全可以把initrd.img解剖了研究。
#file initrd.img-3.13.0
initrd.img-3.13.0:gzip compressed data
#mv initrd.img-3.13.0 initrd.img-3.13.0.gz
#gunzip initrd.img-3.13.0.gz
#file initrd.img-3.13.0
initrd.img-3.13.0:ASCII cpio archive
#cpio -i --make-directories < initrd.img-3.13.0 #解包
#ls
bin init run conf sbin etc lib scripts
從initrd.img解壓的結果來看，initrd.img檔案中也包含了一個跟檔案系統的雛形。據悉，如果配置核心源碼，使之支援initramfs(make menuconfig時在General setup中選中Inital RAM filesystem and RAM disk選項)，當系統啟動時，核心會建立一個ramdisk，把initrd.img的内容解壓到其中，這樣核心中就有一個臨時個根檔案系統，加載類似scsi驅動。關于這個根檔案系統的作用，我将另起一文記錄。
有過嵌入式經驗的讀者都知道，這個根檔案系統中有個至關重要的使用者态程序--udev，負責加載子產品。上文已經說道這個臨時根檔案系統會加載scsi子產品，可是scsi子產品在哪?可以從udev的行為來推出子產品路徑。udev啟動時按/etc/modprobe.d/目錄下的規則檔案(*.rules)的設定，去/lib/modules/`uname -r`目錄下加載子產品。由此可知scsi子產品路徑十有八九在此了：
#以下指令執行在上面被肢解的initrd.img檔案夾下
#cd lib/modules/3.13.0/kernel/drivers
#ls
ata ... block ... scsi uio
這些子產品是執行make modules_install時被安裝到/lib/modules/`uname -r`/目錄下，而在make modules_install的結尾部分，Makefile會調用mkinitramfs将一些子產品添加到initrd中。
看到這，我覺得大家對initrd有個感性認識了。那好，我有個問題，如何在系統啟動時加載一個子產品?目前，我知道3種方式：
1.在類似/etc/initrc等配置檔案的末尾加入insmod xx.ko，這個是最容易想到的
2.另一種方式，就是在/etc/modules檔案中添加開機時需要裝入的子產品的子產品名，來看下modules自己的注釋：
# /etc/modules: kernel modules to load at boot time.
#
# This file contains the names of kernel modules that should be loaded
# at boot time, one per line. Lines beginning with "#" are ignored.
中文我就不翻譯了。這裡有一點需要注意，将被insmod的子產品的位置不是随便指定的，必須在/lib/modules/(`uname -r`)/kernel/driver的子目錄下能找到該子產品。
以我的環境為例：我用的os是公版的ubuntu 12.04，另外， 桌面上待編譯的核心為linux-3.13
[email protected]:~# uname -r
3.13.0-32-generic
[email protected]:~# cat /etc/issue
Ubuntu 12.04.5 LTS \n \l
[email protected]:~# cd ~/Desktop/linux-3.13/
[email protected]:~/Desktop/linux-3.13# pwd
/root/Desktop/linux-3.13
兩個核心的差別是，我往待編譯的核心上添加了2個測試子產品：
經過make all&&make modules_install&&make install後，在/boot/grub/grub.cfg中有兩個啟動項:
#公版啟動項
menuentry 'Ubuntu, with Linux 3.13.0-32-generic' --class ubuntu --class gnu-linux --class gnu --class os {
recordfail
gfxmode $linux_gfx_mode
insmod gzio
insmod part_msdos
insmod ext2
set root='(hd0,msdos1)'
search --no-floppy --fs-uuid --set=root 9a661d2c-4456-4d23-93f2-60544bc54fe3
linux /boot/vmlinuz-3.13.0-32-generic root=UUID=9a661d2c-4456-4d23-93f2-60544bc54fe3 ro quiet splash $vt_handoff
initrd /boot/initrd.img-3.13.0-32-generic
}
#添加了Simple子產品的啟動項
menuentry 'Ubuntu, with Linux 3.13.0' --class ubuntu --class gnu-linux --class gnu --class os {
<span style="white-space:pre"> </span>recordfail
<span style="white-space:pre"> </span>gfxmode $linux_gfx_mode
<span style="white-space:pre"> </span>insmod gzio
<span style="white-space:pre"> </span>insmod part_msdos
<span style="white-space:pre"> </span>insmod ext2
<span style="white-space:pre"> </span>set root='(hd0,msdos1)'
<span style="white-space:pre"> </span>search --no-floppy --fs-uuid --set=root 9a661d2c-4456-4d23-93f2-60544bc54fe3
<span style="white-space:pre"> </span>linux<span style="white-space:pre"> </span>/boot/vmlinuz-3.13.0 root=UUID=9a661d2c-4456-4d23-93f2-60544bc54fe3 ro quiet splash $vt_handoff
<span style="white-space:pre"> </span>initrd<span style="white-space:pre"> </span>/boot/initrd.img-3.13.0
}
為了在系統引導時加載Simple子產品，我的/etc/modules配置為:
# /etc/modules: kernel modules to load at boot time.
#
# This file contains the names of kernel modules that should be loaded
# at boot time, one per line. Lines beginning with "#" are ignored.
lp
simple_ops_export
simple
重新開機ubuntu後，選擇進入3.13.0，進入系統後lsmod|grep -i simple即可看到新添加的子產品
[email protected]:~# lsmod|grep -i simple
simple 799 0
simple_ops_export 1184 1 simple
[email protected]:~# uname -r
3.13.0
但是如果進入Ubuntu, with Linux 3.13.0-32-generic，則系統引導後lsmod的結果中不會有Simple子產品，因為/lib/modules/(`uname -r`)/kernel/driver下根本不存在這個子產品
[email protected]:~# uname -r
3.13.0-32-generic
[email protected]:~# lsmod|grep -i simple
[email protected]:~#
3.最後一種方法就是向initrd内部更新Simple驅動子產品，這也是标題的題意。
這種方法需要借用mkinitramfs套件，mkinitramfs會把/lib/modules/`uname -r`目錄下一些啟動必須的子產品添加到initramfs中。如果使用者需要手動添加一些子產品，可以通過/etc/initramfs-tools/modules檔案中加入子產品名來實作。
來看下修改該檔案前後initrd.img的變化:
3-1):預設情況下的/etc/initramfs-tools/modules
# List of modules that you want to include in your initramfs.
# They will be loaded at boot time in the order below.
#
# Syntax: module_name [args ...]
#
# You must run update-initramfs(8) to effect this change.
#
# Examples:
#
# raid1
# sd_mod
# Beginning of the block added by the VMware software - DO NOT EDIT
vmxnet3
vmw_pvscsi
<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"># End of the block added by the VMware software</span>
[email protected]:~# update-initramfs -u -k 3.13.0
cp /boot/initrd.img-3.13.0 ~/Desktop/<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">initrd.img-3.13.0.gz</span>
<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">#gunzip </span><span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">~/Desktop/</span><span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">initrd.img-3.13.0.gz</span><pre name="code" class="cpp">#cpio -i --make-directories < initrd.img-3.13.0
<pre name="code" class="cpp">[email protected]:~/Desktop# cd lib/modules/3.13.0/
[email protected]:~/Desktop/lib/modules/3.13.0#ls
modules.alias modules.dep.bin modules.softdep
modules.alias.bin modules.devname modules.symbols
modules.dep modules.order modules.symbols.bin
3-2):修改/etc/initramfs-tools/modules後
# List of modules that you want to include in your initramfs.
# They will be loaded at boot time in the order below.
#
# Syntax: module_name [args ...]
#
# You must run update-initramfs(8) to effect this change.
#
# Examples:
#
# raid1
# sd_mod
# Beginning of the block added by the VMware software - DO NOT EDIT
vmxnet3 #附注，這裡可以看出vmware如何添加vmtools子產品
vmw_pvscsi
simple_ops_export
sample
# End of the block added by the VMware software
<pre name="code" class="cpp">[email protected]:~# update-initramfs -u -k 3.13.0
cp /boot/initrd.img-3.13.0 ~/Desktop/<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">initrd.img-3.13.0.gz</span>
<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">#gunzip </span><span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">~/Desktop/</span><span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">initrd.img-3.13.0.gz</span><pre name="code" class="cpp">#cpio -i --make-directories < initrd.img-3.13.0
<pre name="code" class="cpp">[email protected]:~/Desktop# cd lib/modules/3.13.0/
[email protected]:~/Desktop/lib/modules/3.13.0#ls #多了一個kernel檔案夾
kernel modules.dep modules.order modules.symbols.binmodules.alias modules.dep.bin modules.softdepmodules.alias.bin modules.devname modules.symbols
[email protected]:~/Desktop/lib/modules/3.13.0# cd kernel/drivers/char
[email protected]:~/Desktop/lib/modules/3.13.0/kernel/drivers/char# ls
simple_ops_export.ko
再次啟動進入3.13.0核心檢視子產品加載結果(去掉/etc/modules檔案中的配置，以免影響測試):
[email protected]:~# uname -r
3.13.0
[email protected]:~# lsmod|grep -i simple
simple_ops_export 1184 0
[email protected]:~#
這個結果充分說明了，方法3也是一種不錯的方法~~