Linux mkinitrd 命令实战示例

介绍

在本实验中，你将学习如何使用 Linux 的 mkinitrd 命令来创建和定制初始 RAM 磁盘（initramfs）镜像，这是 Linux 启动过程中的关键组件。你将了解 mkinitrd 命令的用途，创建自定义的 initramfs 镜像，并使用该工具排查内核启动问题。本实验涵盖了磁盘和文件系统管理的基本技能，提供了实用的示例和逐步指导。

Linux 命令速查表

Skills Graph

理解 mkinitrd 命令的用途

在这一步中，你将学习 Linux 中 mkinitrd 命令的用途。mkinitrd 命令用于创建初始 RAM 磁盘（initramfs）镜像，这是 Linux 启动过程中的关键组件。

initramfs 是一个临时文件系统，在启动过程的早期阶段被加载到内存中。它包含了挂载根文件系统所需的驱动程序和模块，根文件系统可能位于各种存储设备上，例如硬盘、RAID 阵列或网络附加存储（NAS）。

如果没有 initramfs，内核将无法访问根文件系统并完成启动过程。mkinitrd 命令负责生成这个 initramfs 镜像，并且可以定制以包含系统所需的特定驱动程序、模块和工具。

让我们来探索 mkinitrd 命令及其用法：

sudo mkinitrd -v -f /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

示例输出：

Creating initramfs image file '/boot/initramfs-5.15.0-58-generic.img'
Copying modules to initramfs image...
Preparing initramfs image...

上述命令生成一个名为 initramfs-$(uname -r).img 的新 initramfs 镜像文件，并将其存储在 /boot 目录中。-v 选项启用详细输出，-f 选项强制创建新的镜像文件。

mkinitrd 命令从 uname -r 命令中读取内核版本，并使用它来生成相应内核的 initramfs 镜像。

创建自定义 initramfs 镜像

在这一步中，你将学习如何使用 mkinitrd 命令创建自定义的 initramfs 镜像。在某些场景下，定制 initramfs 非常有用，例如当你需要包含默认 initramfs 中未包含的额外驱动程序、模块或工具时。

首先，我们创建一个目录来存储自定义 initramfs 文件：

mkdir ~/project/custom-initramfs
cd ~/project/custom-initramfs

接下来，我们为 initramfs 创建一个自定义配置文件。该文件将指定我们希望包含在镜像中的额外内容。

nano ~/project/custom-initramfs/initramfs.conf

在 initramfs.conf 文件中添加以下内容：

add_dracutmodules+="custom-module"

此配置将在 initramfs 镜像中包含一个名为 custom-module 的自定义模块。

现在，让我们生成自定义的 initramfs 镜像：

sudo mkinitrd -v -f /boot/custom-initramfs.img --with-modules --with-firmware --with-usb --with-i18n --with-nfs --with-crypt --with-dm --with-lvm --with-raid --with-md --with-fips --with-selinux --with-plymouth --with-shutdown --with-network --with-multipath --with-kernel-modules=custom-module

上述命令创建一个名为 custom-initramfs.img 的自定义 initramfs 镜像，并将其存储在 /boot 目录中。--with-* 选项指定了要包含在 initramfs 中的额外模块、驱动程序和工具。

示例输出：

Creating initramfs image file '/boot/custom-initramfs.img'
Copying modules to initramfs image...
Preparing initramfs image...

使用 mkinitrd 排查内核启动问题

在这一步中，你将学习如何使用 mkinitrd 命令来排查内核启动问题。由 mkinitrd 生成的 initramfs 镜像是 Linux 启动过程中的关键组件，如果配置不当，可能会导致启动问题。

让我们通过修改 initramfs 镜像来模拟一个启动问题，然后使用 mkinitrd 来排查问题。

首先，我们为当前的 initramfs 镜像创建一个备份：

sudo cp /boot/initramfs-$(uname -r).img /boot/initramfs-$(uname -r).img.bak

接下来，我们故意删除一个关键文件来破坏 initramfs 镜像：

sudo rm /boot/initramfs-$(uname -r).img

如果你现在尝试重启系统，很可能会遇到内核启动问题，因为 initramfs 镜像丢失了。

为了排查这个问题，我们可以使用 mkinitrd 命令重新创建 initramfs 镜像：

sudo mkinitrd -v -f /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

示例输出：

Creating initramfs image file '/boot/initramfs-5.15.0-58-generic.img'
Copying modules to initramfs image...
Preparing initramfs image...

运行 mkinitrd 命令后，initramfs 镜像应该会被重新创建，内核应该能够成功启动。

为了验证问题是否已解决，你可以重启系统并检查启动日志中是否有与 initramfs 相关的错误。

总结

在本实验中，你首先学习了 Linux 中 mkinitrd 命令的用途，该命令用于创建初始 RAM 磁盘（initramfs）镜像。initramfs 是 Linux 启动过程中的关键组件，因为它包含了挂载根文件系统所需的驱动程序和模块。接着，你探索了如何通过包含默认 initramfs 中未包含的额外驱动程序、模块或工具来创建自定义的 initramfs 镜像。最后，你学习了如何使用 mkinitrd 命令排查内核启动问题，这在默认 initramfs 无法挂载根文件系统的场景中非常有用。

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