摘要
在Linux中会遇到由于文件系统损坏，需要人工修复而导致系统无法正常启动的现象。本文采用Linux初始化内存盘 （INITRD）技术，并把内存的一部分作为Linux的根目录，每次启动把完整的文件系统解压到这里，避免了系统从损坏的文件系统启动。这不仅使系统能 正常启动，而且提高了系统性能。
引言
在Linux操作系统中，有一项特殊的功能——初始化内存盘INITRD （INITial Ram Disk）技术，而且内核支持压缩的文件系统映像。有了这两项功能，我们可以让Linux系统从小的初始化内存盘启动，并把系统内存的一部分作为根文件系 统挂载，而且不使用交换分区（如果不运行X Windows这是完全可以的），即把Linux系统完全嵌入到内存中,而不依赖于任何其他硬盘。现在PC机内存至少128M，而根文件系统所用的只有 30MB，因此不仅不会使整机性能下降，反而有很大的提高。
由于系统不工作在硬盘上，所以系统消除了由于机械驱动而导致的问题；因为 系统运行于内存中，根文件系统和操作完全在CPU/RAM环境下，系统性能在速度和可靠性方面非常好；它不会由于非法关机而破坏文件系统，因为我们每一次 启动是把压缩的文件系统解压至内存盘中作为根文件系统挂载。
1 硬件要求
对于这样一个系统，硬件不需要特别的设 计，只是通过普通的PC机上的组件实现。值得一提是系统的内存的大小，它至少应该有64M。因为30M作为Ramdisk使用，剩下30多兆作为系统运 行，才能保证系统的正常工作，我们现在的计算机内存一般为128M，这个条件都能满足。唯一特别的是一个flash盘 ，它相当于一个IDE接口的硬盘，大小为20M，主要用它作为启动LILO和放置根文件系统压缩包。
2 Ramdisk的使用
Ramdisk 就是将内存的一部分分配为一个分区并作为硬盘来使用。对于系统运行时不断使用的程序，将它们放在Ramdisk中将加快计算机的操作，如大数据量的网络服 务器、无盘工作站等。为了能够使用Ramdisk，我们在编译内核时须将block device中的Ramdisk支持选上，它下面还有两个选项，一个是设定Ramdisk的大小，默认是4096k；另一个是initrd的支持。它既可 以直接编译进内核，也可以编译成模块，在需要的时候加载。我们由于在启动时就用它，所以必须将它直接编译进内核。
如果对 Ramdisk的支持已经编译进内核，我们就可以使用它了。首先在/mnt目录下创建目录ram，运行mkdir /mnt/ram；然后对/dev/ram0创建文件系统，运行mke2fs /dev/ram；最后挂载上/dev/ram，运行mount /dev/ram /mnt/ram，就可以象对普通硬盘一样对它进行操作了。值得注意的是，在创建文件系统的时候，在屏幕上输出1024 inodes ，4096 blocks，即ramdisk大小为4M＝4096个块，但是我们挂载上之后，用命令df –k /dev/ram查看时，显示出来ramdisk大小只有3963K，这是由于文件系统本身占用了一些空间。
我们能根据需要改变 ramdisk地大小。如我们要把默认的4M增大到10M，当ramdisk是直接编译进内核的情况下，可在LILO配置文件lilo.conf中加入一 行：append＝“ramdis_size=10000”,运行LILO后，重启计算机后，ramdisk大小变为10M，或者在启动是作为启动行参数 ramdis_size=10000；当ramdisk是作为可加载模块编译时，需要在模块加载配置文件/etc/modules.conf中加入一行： options rd rd_size=10000,或者在加载rd模块是在后面加上说明,即insmod rd rd_size=10000。
3 实现过程
3.1创建压缩的文件系统
我 们的实现过程是依赖于存在的Linux系统。首先启动一般的Linux系统，在这个系统中根据自己的需要，创建一个适合功能的文件系统。例如我们要实现 Apache网络服务器，那么只要把完成系统启动和基本维护需要的一些命令、脚本、配置文件和库函数留下，再加上实现Apache服务器所需要的。具体过 程为：
在Linux下建立目录/minlinux,我们在此目录下创建的文件系统。系统的所有静态链接库，帮助手册（man pages），信息页（info pages），头文件，内核源码对于系统运行是完全无用的，所以不需要它们。在目录bin下放系统维护的一些基本工具，如ls、mv、grep、 chown、chmod、chgrp、ln、rm等；在sbin下是系统启动过程通常需要的命令，如bash、e2fsck、mke2fs、fdisk、 insmod、rmmod、depmod、modprobe、lsmod、shutdown、reboot、login、init、getty、 mount、umount、等；usr/bin下放置Apache应用程序http和其他一些特殊工具。然后根据这些可执行文件需要的动态链接库来确定 lib目录下的内容。当然目录etc下的配置文件，dev下的设备文件需要的都必须要有，它们都是和可执行文件对应的，因为许多可执行文件执行时，一般是 打开设备，根据配置文件来运行。有一个特殊的目录proc应该设置，在内核编译选项文件系统选择中，我们选择对文件系统proc的支持，那么在系统运行之 后它下面有许多内容，这些内容是实时、不断跟踪系统内核和正在运行的进程的状态而产生的，但不占用任何磁盘空间，而是驻留在内存中。在某些情况下，可以通 过它来系统设置，许多工具从这里获取信息，如dmesg、ps、top等。文件系统制作完成，大小应该在20MB左右。
接下来把文件系统拷贝至ramdisk为生成ramdisk映像文件做准备。我们把系统的ramdisk 改变到30M，重启计算机后，执行下列操作：
dd if=/dev/zero of=/dev/ram bs=1k count=30000 把ramdisk调整到零，以便后面有更高的压缩率；
mke2fs –m0 /dev/ram 30000 在ramdisk上建立30M的ext2文件系统；
mount /dev/ram /mnt/ram 将已格式化的ramdisk挂载至目录/mnt/ram；
cp –av /minlinux/* /mnt/ram 将文件结构拷贝至ramdisk。
然后我们对/mnt/ram/etc目录下的文件进行修改。主要的文件是fstab，它负责在系统启动时把系统要挂载的文件系统信息传递给启动进程，我们使用ramdisk作为根文件系统，且不需要交换分区，所以此文件配置为:
/dev/ram / ext2 defaults 1 1
none /proc proc defaults 0 0
即可。一般来说系统启动时都要激活交换分区，即在启动脚本中有swapon –a 命令，但我们不需要交换分区，因此要把这一项移除，否则启动时会打印错误信息然后停止启动。