initrd - Disque RAM initialisé au démarrage du système.

Le fichier spécial /dev/initrd est un périphérique bloc en lecture seule. Ce périphérique /dev/initrd est un disque RAM qui est initialisé par le chargeur du système avant le démarrage du noyau. Ainsi, le noyau peut utiliser le contenu de ce périphérique bloc pour un démarrage en deux phases.
Durant la première phase, le noyau démarre et monte la racine du système de fichiers depuis le contenu de /dev/initrd (par exemple un disque RAM initialisé par le chargeur). Durant la seconde phase, les drivers supplémentaires, et les autres modules sont chargés depuis le périphérique racine initial. Après le chargement de ces modules supplémentaires, une nouvelle racine du système de fichiers est montée à partir d'un périphérique différent.

Quand il démarre en utilisant initrd, le système procède comme suit:

1. Le chargeur place une copie du noyau en mémoire, ainsi que le contenu de /dev/initrd.
2. Au démarrage du noyau, celui-ci décompresse et recopie le contenu du périphérique /dev/initrd sur le disque virtuel /dev/ram0 puis libère la mémoire utilisée par /dev/initrd.
3. Le noyau monte en lecture-écriture le périphérique /dev/ram0 comme racine initiale du système de fichiers.
4. Si la racine désirée pour le système de fichiers est également celle que l'on vient de monter (par ex. /dev/ram0), le noyau passe directement à la dernière étape du démarrage.
5. Si un fichier exécutable /linuxrc est présent sur le système de fichiers racine initial, ce fichier est exécuté avec l'uid 0. (Le fichier /linuxrc doit avoir la permission d'exécution. Ce peut être n'importe quel exécutable, y compris un shell-script.)
6. Si /linuxrc n'est pas exécuté ou lorsqu'il se termine, la racine normale du système de fichiers est montée. (Si /linuxrc se termine en ayant monté d'autres systèmes de fichiers sur la racine initiale, alors le comportement du noyau est INDÉTERMINÉ. Voir le paragraphe NOTES pour le comportement effectif.)
7. Si la racine normale dispose d'un répertoire /initrd, le périphérique /dev/ram0 est déplacé depuis / vers /initrd. Sinon, si le répertoire /initrd n'existe pas, le périphérique /dev/ram0 est démonté. (Lors du déplacement de / vers /initrd, /dev/ram0 n'est pas démonté, aussi des processus peuvent continuer à s'exécuter depuis ce périphérique. Si le répertoire /initrd n'existe pas sur le système de fichiers normal, et si des processus continuent à s'exécuter depuis /dev/ram0 lorsque /linuxrc se termine, le comportement du noyau est INDÉTERMINÉ. Voir le paragraphe NOTES pour le comportement effectif.)
8. La séquence de démarrage habituelle (invocation de /sbin/init) est alors effectuée depuis le système de fichiers normal.

Lorsque l'on utilise initrd, les options suivantes du chargeur affectent les opération de démarrage du noyau:

initrd=nom_de_fichier

Indique le fichier à charger comme contenu de /dev/initrd. Pour LOADLIN, il s'agit d'une option en ligne de commande. Pour LILO il faut utiliser cette commande dans le fichier de configuration /etc/lilo.config. Le fichier mentionné avec cette option sera typiquement une image compressée par gzip(1), du système de fichiers.

noinitrd

Cette option désactive le démarrage en deux étapes. Le noyau se comporte comme si /dev/initrd n'était pas initialisé. Avec cette option, le contenu de /dev/initrd, une fois chargé en mémoire sera préservé. Ce contenu peut alors être n'importe quelle donnée, et pas uniquement une image d'un système de fichiers. Néanmoins, le périphérique /dev/initrd est en lecture seule, et ne peut être lu qu'une seule fois après le démarrage du système.

root=nom_de_périphérique

Indique le nom du périphérique à utiliser comme racine normale du système de fichiers. Pour LOADLIN, il s'agit d'une option en ligne de commande. Pour LILO il faut utiliser cette commande dans le fichier de configuration /etc/lilo.config. Le périphérique indiqué ici doit être montable et contenir un système de fichiers convenable.

Le système de fichiers utilisé comme racine par défaut est celui qui est compilé dans le noyau (ou configuré avec rdev), ou celui qui est spécifié par une option du chargeur. Pour accéder à un système de fichiers monté par NFS, il faut utiliser les options de démarrage nfs_root_name et nfs_root_addrs pour la configuration NFS. Pour plus d'information sur les racines de systèmes de fichiers montées par NFS, consultez le fichier nfsroot.txt, dans la documentation du noyau. Pour plus d'informations sur la configuration de la racine du système de fichiers, voyez également les documentations de LILO et LOADLIN.
On peut aussi faire effectuer la modification de la racine normale par l'exécutable /linuxrc. Pour ce faire, le système /proc doit être monté. Ensuite, /linuxrc modifie le périphérique racine en écrivant directement dans les fichiers /proc/sys/kernel/real-root-dev, /proc/sys/kernel/nfs-root-name, et /proc/sys/kernel/nfs-root-addrs. Pour un périphérique physique monté à la racine, le changement s'effectue en écrivant le numéro de périphérique du nouveau système de fichiers dans /proc/sys/kernel/real-root-dev. Pour un système monté par NFS, la modification se fait en écrivant la configuration NFS dans les fichiers /proc/sys/kernel/nfs-root-name et /proc/sys/kernel/nfs-root-addrs puis en inscrivant 0xff (c.-à-d. le numéro de pseudo-périphérique NFS) dans le fichier /proc/sys/kernel/real-root-dev. Par exemple, la ligne de commande suivant basculerait le périphérique racine normale sur /dev/hdb1:

        echo 0x365 >/proc/sys/kernel/real-root-dev

La ligne suivante modifierait le périphérique normal en un répertoire NFS /var/nfsroot sur un serveur local ayant l'adresse IP 193.8.232.7, ceci sur un système nommé idefix, se trouvant à l'adresse 193.8.232.7:

        echo /var/nfsroot >/proc/sys/kernel/nfs-root-name
        echo 193.8.232.2:193.8.232.7::255.255.255.0:idefix \
          >/proc/sys/kernel/nfs-root-addrs
        echo 255 >/proc/sys/kernel/real-root-dev

L'intérêt principal d'implémenter initrd était de permettre une configuration modulaire du noyau lors de l'installation du système.
Un scénario possible d'installation est le suivant:

1. Le programme de chargement démarre depuis une disquette, ou un autre support, avec un noyau minimal (par exemple les supports pour /dev/ram, /dev/initrd, et le système de fichiers ext2). Puis charge /dev/initrd depuis une version compressée avec gzip d'un système de fichiers initial.
2. L'exécutable /linuxrc détermine ce qui est nécessaire pour (1) monter le système de fichiers normal (pilotes de périphériques, systèmes de fichiers) et (2) utiliser le support fourni pour la distribution (CD-ROM, réseau, bande magnétique). Cette étape peut être effectué en interrogeant l'utilisateur, en effectuant des tests de détection automatique, ou en utilisant une approche hybride entre les deux.
3. L'exécutable /linuxrc charge les modules nécessaires depuis le système de fichiers initial.
4. L'exécutable /linuxrc crée et remplit le système de fichiers racine. (A cet instant, le système de fichiers racine n'est pas nécessairement complet).
5. L'exécutable /linuxrc configure /proc/sys/kernel/real-root-dev, démonte /proc, le système de fichiers normal, et tout autre système de fichiers qu'il a éventuellement monté, et se termine.
6. Le noyau monte alors le système de fichiers racine normal.
7. Maintenant que le système de fichiers est accessible, le chargeur peut être installé.
8. Le chargeur est configuré pour installer dans /dev/initrd un système de fichiers disposant de l'ensemble des modules qui ont été utilisés pour démarrer le système. (par exemple un périphérique comme /dev/ram0 peut être modifié, puis démonté, et finalement l'image est recopiée depuis /dev/ram0 vers un fichier.)
9. Le système est maintenant prêt à redémarrer, et les tâches supplémentaires d'installation peuvent être effectuées.

Le principal avantage offert par /dev/initrd dans ce scénario est de permettre de réutiliser les données de configuration lors du fonctionnement normal du noyau, sans nécessiter de choisir un noyau initial, d'utiliser un gros noyau générique, ou de recompiler le noyau après l'installation.
Un second scénario sert à l'installation de Linux sur un réseau constitué de machines configurées différemment. Dans ce cas, il peut être préférable de n'utiliser qu'un nombre minimal de noyaux (voire un seul dans le meilleur des cas), et de ne stocker qu'une quantité la plus faible possible d'information de configuration. Ainsi, on crée un fichier commun contenant tous les modules nécessaires, et seul le fichier /linuxrc, ou les fichiers qu'il lance, changent suivant les machines.
Un troisième scénario permet de disposer de disques de secours les plus confortables possible. Les informations comme l'emplacement du système de fichiers racines, etc. ne sont pas indispensables lors du démarrage. Le système chargé par /dev/initrd peut utiliser des menus de dialogue et/ou des détections automatiques suivi de vérification de cohérence du système.
Enfin, et c'est peut-être l'usage le plus important, les distributions de Linux sur CD-ROM permettent une installation plus aisée. La distribution peut utiliser directement LOADLIN pour charger /dev/initrd depuis le CD-ROM sans avoir besoin de créer de disquettes. La distribution peut également utiliser une disquette de démarrage avec LILO puis charger un disque ram par l'intermédiaire de /dev/initrd depuis le CD-ROM.

/dev/initrd est un périphérique bloc en lecture-seule, dont le numéro majeur est 1, et le mineur 250. Typiquement, /dev/initrd appartient à root.disk et dispose du mode 0400 (lecture uniquement par root). Si votre système Linux n'a pas encore de fichier /dev/initrd, vous pouvez le créer en utilisant les commandes suivantes :

        mknod -m 400 /dev/initrd b 1 250
        chown root:disk /dev/initrd

Il faut également que les options "disque Ram" et "Disque Ram initial" (par exemple CONFIG_BLK_DEV_RAM=y et CONFIG_BLK_DEV_INITRD=y ) soient compilées directement dans le noyau Linux pour pouvoir utiliser /dev/initrd. Lors de l'utilisation de /dev/initrd, le pilote de disque Ram ne peut pas être chargé en tant que module.

/dev/initrd
/dev/ram0
/linuxrc
/initrd

chown(1), mknod(1), ram(4), freeramdisk(8), rdev(8), Le fichier initrd.txt dans les sources du noyau, la documentation de LILO, celle de LOADLIN, et la documentation SYSLINUX.

1. Avec le noyau actuel, tout système de fichier reste monté lors du déplacement de /dev/ram0 depuis / vers /initrd, et continue à être accessible. Néanmoins, les entrées de /proc/mounts ne sont pas mises à jour.
2. Avec le noyau actuel, si le répertoire /initrd n'existe pas, alors /dev/ram0 ne sera PAS complètement démonté si /dev/ram0 est utilisé par un processus ou si un système de fichiers a été monté dessus. Si /dev/ram0 n'est PAS complètement démonté, alors /dev/ram0 restera chargé en mémoire.
3. Les utilisateurs de /dev/initrd ne doivent pas compter sur les comportements décrits dans les deux notes précédentes. Ces comportements peuvent changer dans les versions futures du noyau Linux.

Le code du noyau pour le périphérique initrd a été écrit par Werner Almesberger <almesber@lrc.epfl.ch> et Hans Lermen <lermen@elserv.ffm.fgan.de>. Le code de initrd a été introduit dans le noyau Linux de base dans la version de développement 1.3.73.

Christophe Blaess, 1998-2003.