initramfs 缓冲区格式

Al Viro, H. Peter Anvin

最后修订：2002-01-13

从内核 2.5.x 开始，旧的“初始内存盘”协议正在被新的“初始内存文件系统”（initramfs）协议 {替换/补充}。initramfs 的内容使用与 initrd 协议相同的内存缓冲区协议传递，但内容不同。initramfs 缓冲区包含一个归档文件，该归档文件被解压到一个内存文件系统；本文档详细介绍了 initramfs 缓冲区的格式。

initramfs 缓冲区格式基于 “newc” 或 “crc” CPIO 格式，可以使用 cpio(1) 实用程序创建。可以使用 gzip(1) 压缩 cpio 归档文件。因此，initramfs 缓冲区的有效版本是单个 .cpio.gz 文件。

initramfs 缓冲区的完整格式由以下语法定义，其中

*       is used to indicate "0 or more occurrences of"
(|)     indicates alternatives
+       indicates concatenation
GZIP()  indicates the gzip(1) of the operand
ALGN(n) means padding with null bytes to an n-byte boundary

initramfs  := ("\0" | cpio_archive | cpio_gzip_archive)*

cpio_gzip_archive := GZIP(cpio_archive)

cpio_archive := cpio_file* + (<nothing> | cpio_trailer)

cpio_file := ALGN(4) + cpio_header + filename + "\0" + ALGN(4) + data

cpio_trailer := ALGN(4) + cpio_header + "TRAILER!!!\0" + ALGN(4)

用人类的语言来说，initramfs 缓冲区包含压缩和/或未压缩的 cpio 归档文件的集合（采用 “newc” 或 “crc” 格式）；成员之间可以添加任意数量的零字节（用于填充）。

cpio “TRAILER!!!” 条目（cpio 归档文件结束）是可选的，但不会被忽略；请参见下面的“硬链接的处理”。

cpio_header 的结构如下（所有字段都包含十六进制 ASCII 数字，左侧用 ‘0’ 完全填充到字段的完整宽度，例如，整数 4780 由 ASCII 字符串 “000012ac” 表示）

字段名称

字段大小

含义

c_magic

6 个字节

字符串 “070701” 或 “070702”

c_ino

8 个字节

文件 inode 号

c_mode

8 个字节

文件模式和权限

c_uid

8 个字节

文件 uid

c_gid

8 个字节

文件 gid

c_nlink

8 个字节

链接数

c_mtime

8 个字节

修改时间

c_filesize

8 个字节

数据字段的大小

c_maj

8 个字节

文件设备号的主要部分

c_min

8 个字节

文件设备号的次要部分

c_rmaj

8 个字节

设备节点引用的主要部分

c_rmin

8 个字节

设备节点引用的次要部分

c_namesize

8 个字节

文件名长度，包括最后的 0

c_chksum

8 个字节

如果 c_magic 为 070702，则为数据字段的校验和；否则为零

c_mode 字段与 Linux 上 stat(2) 返回的 st_mode 的内容匹配，并编码文件类型和文件权限。

对于任何非普通文件或符号链接的文件，c_filesize 应为零。

c_chksum 字段包含数据字段中所有字节的简单 32 位无符号和。cpio(1) 将其称为 “crc”，这显然是不正确的（循环冗余校验是一种不同的且更强的完整性检查），但是，这是使用的算法。

如果文件名为 “TRAILER!!!”，则实际上是归档文件结束标记；归档文件结束标记的 c_filesize 必须为零。