什麼是ramfs？
ramfs是空間規模動態變化的RAM檔案系統。它非常簡單，是用來實現Linux快取機制(快取page cache and dentry cache)的檔案系統。
通常情況下，Linux的所有檔案在記憶體中都有快取。需要讀取的資料頁從支撐儲存裝置(block device)中讀取後，快取於記憶體。在支撐儲存裝置中的資料頁執行marked as clean操作。當虛擬檔案系統需要支撐儲存裝置中的資料頁記憶體時，可以釋放。基於同樣的機制，支撐儲存裝置的寫入操作(寫入檔案然後寫回支撐儲存裝置，marked as clean)後，也可以釋放佔用的資料頁記憶體。對於檔案目錄佔用的快取(dentry: directory entry)，也存在同樣的機制。
但是，ramfs中不需要支撐儲存裝置(沒有支撐快取，但是有快取)。也就是說，寫入ramfs的檔案可以正常的分配page cache and dentry cache，但是不能寫入支撐儲存裝置。這些page cache and dentry cache不能被VM釋放、回收。
由於ramfs可以基於現有的Linux的檔案系統結構，用於實現ramfs的程式碼很小。一般而言，支撐儲存裝置的快取被安裝為一個檔案系統。所以，ramfs不能通過menuconfig選擇，是必然進入核心的。
在ramfs的下面可以一直寫入資料，直到寫滿記憶體為止。由於VM(Vitual Memory)認為檔案應該被寫回支撐儲存裝置，而不是交換空間(swap space)，所以VM不能釋放ramfs分配的記憶體。從而，只有root使用者(or trusted user)才能進行ramfs寫操作。
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什麼是ram disk？
"ram disk"是一種實現檔案系統的支撐儲存（塊裝置）的、過時的機制(2.6不用了)，就是在RAM上面開闢的綜合塊裝置(synthetic block device)。ram disk的大小是固定的，安裝的檔案系統大小(不是ramfs)也是固定的。ram disk的使用需要從這個假的塊裝置到page cache之間拷貝記憶體，生成和銷燬dentry，而且需要檔案系統的驅動格式化和解釋上面的資料，所以ram disk的機制不再使用。
與ramfs相比，ram disk浪費了記憶體，也浪費了記憶體匯流排的頻寬。同時，ram disk還為CPU加重了不必要的負擔，汙染了CPU的cache(儘管有避免汙染的方法，但是非常耗費資源)。ramfs機制非常自然，因為檔案訪問可以通過page cache and dentry cache。ram disk被棄用的另外一個原因是環回裝置(loopback)引入。環回裝置提供了一種更加靈活、方便的從檔案而不是從記憶體塊中建立綜合塊裝置的方法。
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什麼是tmpfs？
tmpfs是ramfs的衍生物，用來限制快取大小、向swap空間寫入資料。它是用來儲存VM所有檔案的檔案系統。tmpfs中快取的內容全部是臨時的。一旦解除安裝，所有的內容都會遺失。它把所有的快取置於核心，它的規模隨著檔案的規模同步變化。但是它規模有大小限制，可以修改。它可以把當前不再需要的頁寫入到swap空間。
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什麼是rootfs？
rootfs是ramfs的特殊例項，在2.6的核心中必然存在。rootfs不能被解除安裝(與其新增特殊程式碼用來維護空的連結串列，不如把rootfs節點始終加入，因此便於kernel維護：簡單、精煉。rootfs是ramfs的一個空例項，佔用空間極小)。大部分其他的檔案系統安裝於rootfs之上。
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什麼是initramfs？
2.6的Linux核心包含有gzip壓縮的cpio格式的文件，可以在核心引導的時候解壓縮為rootfs。在解壓縮後，kernel將檢查rootfs中是否包含init檔案。如果init檔案存在，核心就會執行這個檔案，並且賦予PID=1的程式號。這個init程式將整個系統引導起來，包括定位並且安裝真正的root裝置。如果在cpio文件解壓縮後的rootfs中沒有init程式(init檔案)，核心執行舊的程式碼，定位並且安裝root分割槽，執行/sbin/init程式。
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initramfs與initrd的區別
1. initrd是一個單獨的檔案；initramfs和Linux核心連結在一起(/usr目錄下的程式負責生成initramfs文件)。
2. initrd是一個壓縮的檔案系統映像(可以是ext2等，需要核心的驅動)；initramfs是類似tar的cpio壓縮文件。核心中的cpio解壓縮程式碼很小，而且init資料在boot後可以丟棄。
3. initrd執行的程式(initd，不是init)進行部分setup後返回核心；initramfs執行的init程式不返回核心(如果/init需要向核心傳遞控制權，可以再次安裝在/目錄下一個新的root裝置並且啟動一個新的init程式)。
4. 切換到另一個root裝置時，initrd執行pivot_root後，解除安裝ramdisk；initramfs是rootfs，既不能pivot_root，也不能解除安裝。
initramfs會刪掉rootfs的所有內容(find -xdev / -exec rm '{}' ';')，再次安裝root到rootfs(cd /newmount; mount --move . /; chroot .)，把stdin/sdout/stderr掛在新的/dev/console上，重新執行init。由於這是一個相當困難的實現過程(包括在使用一個命令之前把它刪除)，所以klibc工具包引入一個幫助程式/utils/run_init.c來執行上述過程。其他大部分工具包(包括busybox)把這個命令稱為"switch_root"。
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initial RAM disk
Linux初始 RAM磁碟（initrd）是在系統引導過程中掛載的一個臨時根檔案系統，用來支援兩階段的引導過程。initrd檔案中包含了各種可執行程式和驅動程式，它們可以用來掛載實際的根檔案系統，然後再將這個 initrd RAM 磁碟解除安裝，並釋放記憶體。在很多嵌入式Linux 系統中，initrd 就是最終的根檔案系統。
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Populating initramfs
2.6的核心預設情況下總是生成一個gzipped的cpio文件，並且和核心連結在一起。這個文件預設是空的，在X86環境下的大小是134位元組。
CONFIG_INITRAMFS_SOURCE配製引數指定initramfs文件的源，並且自動的嵌入到二進位制檔案中。這個引數可以指向一個gzipped的cpio文件，一個包含檔案的目錄，或者檔案描述的文字檔案。例如文字檔案：
dir /dev 755 0 0
nod /dev/console 644 0 0 c 5 1
nod /dev/loop0 644 0 0 b 7 0
dir /bin 755 1000 1000
slink /bin/sh busybox 777 0 0
file /bin/busybox initramfs/busybox 755 0 0
dir /proc 755 0 0
dir /sys 755 0 0
dir /mnt 755 0 0
file /init initramfs/init.sh 755 0 0
在核心編譯完成後，可以執行/usr/gen_init_cpio命令獲得cpio文件。配置檔案的一個優勢是不需要root許可權，也不需要在新的文件中生成裝置節點。在上述文件中的兩個file命令用來發現initramfs目錄下面的init.sh檔案和busybox檔案。核心不需要外部的cpio工具實現initramfs的cpio文件。如果在配置時指定了一個目錄而不是一個描述檔案，核心編譯時將從這個目錄生成一個描述檔案(作為/usr/gen_init_cpio.c的輸入)。核心編譯時cpio生成程式碼和核心渾然一體，boot時解壓縮程式也和核心渾然一體。
如果不使用配置檔案或者配置目錄，而使用定製的cpio文件時，需要外部的cpio工具。例如下面的命令可以從cpio映像檔案抽取包含的檔案、壓縮cpio映像檔案：
cpio -i -d -H newc -F initramfs_data.cpio --no-absolute-filenames
下面的shell指令碼可以生成一個定製的cpio.gz文件，可以用來代替配置檔案生成的cpio文件：
#!/bin/sh
if [ $# -ne 2 ]
then
echo "usage: mkinitramfs directory imagename.cpio.gz"
exit 1
fi
if [ -d "$1" ]
then
echo "creating $2 from $1"
(cd "$1"; find . | cpio -o -H newc | gzip) > "$2"
else
echo "First argument must be a directory"
exit 1
fi