Démarrage du système

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 exemple /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. Il peut être n'importe quel exécutable valable, 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. Consultez le paragraphe NOTES pour le comportement effectif.

(7)

Si le système de fichiers racine normal 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. Consultez le paragraphe NOTES pour le comportement effectif.

(8)

La séquence de démarrage habituelle (par exemple, invocation de /sbin/init) est alors effectuée depuis le système de fichiers normal.

Options

Lorsque l'on utilise initrd, les options suivantes du chargeur affectent les opérations 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 de démarrage désactive le démarrage en deux étapes. Le noyau se comporte comme si /dev/initrd n'était pas initialisé. Avec cette option, une fois chargé en mémoire, le contenu de /dev/initrd 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.

Modification de la racine du système de fichiers

Par défaut, les paramètres du noyau (par exemple, ceux configurés avec rdev(8) ou compilés dans le noyau) ou les options du chargeur de démarrage sont utilisés pour les systèmes de fichiers racines normaux. Pour accéder à un système de fichiers racine monté par NFS, il faut utiliser les options de démarrage nfs_root_name et nfs_root_addrs pour la configuration NFS. Pour plus d'informations sur les racines de systèmes de fichiers montées par NFS, consultez le fichier de la documentation du noyau Documentation/filesystems/nfsroot.txt (ou Documentation/filesystems/nfsroot.txt avant la verions 2.6.33). Pour plus d'informations sur la configuration de la racine du système de fichiers, consultez également les documentations de LILO et LOADLIN.

On peut aussi faire effectuer la modification de la racine normale par l'exécutable /linuxrc. Pour cela, le système /proc doit être monté. Après avoir monté /proc, /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 s'effectue 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 (par exemple, le numéro de pseudopériphérique NFS) dans le fichier /proc/sys/kernel/real-root-dev. Par exemple, la ligne de commande suivante basculerait le périphérique racine normal sur /dev/hdb1 :

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

La ligne suivante modifierait le système racine normal vers un répertoire NFS /var/nfsroot d'un serveur local ayant l'adresse IP 193.8.232.7, cela sur un système nommé « idefix », se trouvant à l'adresse 193.8.232.2 :

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

Note : l'utilisation de /proc/sys/kernel/real-root-dev pour modifier le système de fichiers racine est obsolète. Consultez le fichier Documentation/admin-guide/initrd.txt du noyau Linux (ou Documentation/initrd.txt avant la version 4.10) ainsi que pivot_root(2) et pivot_root(8) pour des informations sur les méthodes actuelles pour changer le système de fichiers racine.

Utilisation

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 il 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 (par exemple, CD-ROM, réseau, bande magnétique, ...). Cette étape peut être effectuée 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. À 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 différentes. 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 garder la quantité d'informations spécifiques à un système la plus faible possible. Ainsi, on crée un fichier commun contenant tous les modules nécessaires, et seul le fichier /linuxrc, ou les fichiers qu'il lance, change suivant les machines.

Un troisième scénario permet de disposer de disques de secours plus commodes. Les informations comme l'emplacement du système de fichiers racine ne sont pas indispensables lors du démarrage. Le système chargé depuis /dev/initrd peut ainsi être interactif et/ou effectuer une détection automatique suivie d'une vérification de cohérence du système.

Le dernier usage mais non le moindre concerne l'utilisation de initrd pour faciliter l'installation de distribution Linux par CD-ROM. 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.