2026-05-19 c / linux 启动一个Linux内核来托管一个单一的进程，而不是一个完整的操作系统……而且在不到一秒的时间内完成！当我还是个孩子时，计算机并没有被宠坏，也不会24/7地运行，当你用完它们时，你会将它们关闭，当你想再次使用它们时，你只需打开它们，差不多一秒钟后，它们就会加载磁盘驱动器中的内容。在2000年代初，刚推出的SSD使得启动变得快速，但一如既往，科技行业拉起了后腿，即便是一个16核的怪兽加上快速的SSD，依旧需要一分钟才能启动。因此，我想尝试一种替代方案。保留Linux内核，但剥离掉我能剥离的其他所有东西。开始吧……好吧，不是完全没东西，但要少得多。更新：遵循长久以来的传统，在试图修复几个细节时，我找到了“从零开始构建一个微型Linux”，这做的基本上与我在这儿做的差不多，但用的是Rust，而且是在一年前，所以那也是值得一看的。你好，世界！Linux系统首先执行一种“init”程序，它加载所有其他进程、配置等。这程序没有什么特别之处，它只是一个常规的可执行文件或脚本，历年来有几种不同的方法。因此我们可以用C语言编写一个新的……这是init.c： #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/reboot.h> int main(int argc, char **argv) { fprintf(stderr, "Hello from init.c!"); reboot(RB_POWER_OFF); } 它的功能就是打印一条消息，然后重启计算机。如果我们的init进程退出，内核会崩溃，因此我们不再忙等1秒或永远睡眠，而是使用reboot(RB_POWER_OFF)以有序的方式关闭虚拟机。制作initrd现代Linux支持相当复杂的多阶段过程。外面有很多资源，其中许多过时了20年，尽管发生了一些变化，但下面是目前我认为它工作的总结，截止到2026年和Linux 6.8或左右：一个引导加载程序与一个内核和一个称为‘initrd’的虚拟文件系统一起运行。内核尝试将‘initrd’文件解压到‘initramfs’中，这是一个允许初始化工具运行的RAM根文件系统。它查找名为/init的文件（或rdinit=内核参数中指定的文件），如果存在，它会运行这个文件并将控制权交给该进程进行初始化。否则，它会退回到：挂载由root=内核参数指定的根分区；在/dev挂载devtmpfs文件系统；从中运行/init（或init=内核参数中指定的文件）。否则，或者如果init进程退出，内核就会崩溃。大多数现代发行版使用第一条分支：提供一个相当大的initrd文件系统，以便在尝试引导真实文件系统之前加载模块和固件。我的PC启动时使用的initrd文件大小为73MB，根据lsinitramfs显示，它包含2163个文件！有一些关于如何构建文件系统并替换init的示例，但我想更加简单，完全替换整个initrd。如果我们静态编译我们的示例代码，例如：包含它所需的所有库，我们可以制作自己仅含一个文件的initrd：gcc -static init.c -o init echo 'init' | cpio -o --format=newc | gzip -c > initrd关于cpio，cpio是一个非常奇怪而古老的程序，命令行看起来让tar显得友好。不过目前我们不必担心细节。我要提到的是，如果你收到内核消息：Initramfs unpacking failed: no cpio magic……这意味着cpio格式或压缩或者类似的东西与您的内核不兼容。内核将尝试继续，但稍后的错误消息如：check access for rdinit=/init failed: -2, ignoring…意味着要么initramfs没有发生，要么您的二进制文件位置不对（-2是-ENOENT，意为未找到文件）。你也可能会收到关于不兼容架构的消息。这个消息在启动过程中会相当早出现，它会尝试继续，因此你需要仔细回顾。相反，如果你看到：Trying to unpack rootfs image as initramfs……然后没有其他信息，这是一个好兆头。它不会记录成功，直到更晚的时候希望它能说：Run /init as init process。顺便提及，如果您希望将多个文件打包成cpio存档，您要类似于： (cd $SOURCE_DIR; find . | cpio -o -H newc) | gzip -c > $OUTPUT_FILE 关于文件列表的管道听起来可能古怪，但cpio比tar更古老，甚至比shell文件名展开更古老，所以也许我们可以原谅它虚拟化。在真实硬件上运行这个进行实验会涉及烦人的USB Key交换，所以我使用QEMU来创建一个虚拟系统进行实验。QEMU允许您仅通过内核和文件系统映像启动。