Documentation/ramdisk.txt

   1 Using the RAM disk block device with Linux
   2 ------------------------------------------
   3
   4 Contents:
   5
   6         1) Overview
   7         2) Kernel Command Line Parameters
   8         3) Using "rdev -r"
   9         4) An Example of Creating a Compressed RAM Disk
  10
  11
  12 1) Overview
  13 -----------
  14
  15 The RAM disk driver is a way to use main system memory as a block device.  It
  16 is required for initrd, an initial filesystem used if you need to load modules
  17 in order to access the root filesystem (see Documentation/initrd.txt).  It can
  18 also be used for a temporary filesystem for crypto work, since the contents
  19 are erased on reboot.
  20
  21 The RAM disk dynamically grows as more space is required. It does this by using
  22 RAM from the buffer cache. The driver marks the buffers it is using as dirty
  23 so that the VM subsystem does not try to reclaim them later.
  24
  25 The RAM disk supports up to 16 RAM disks by default, and can be reconfigured
  26 to support an unlimited number of RAM disks (at your own risk).  Just change
  27 the configuration symbol BLK_DEV_RAM_COUNT in the Block drivers config menu
  28 and (re)build the kernel.
  29
  30 To use RAM disk support with your system, run './MAKEDEV ram' from the /dev
  31 directory.  RAM disks are all major number 1, and start with minor number 0
  32 for /dev/ram0, etc.  If used, modern kernels use /dev/ram0 for an initrd.
  33
  34 The old "ramdisk=<ram_size>" has been changed to "ramdisk_size=<ram_size>" to
  35 make it clearer.  The original "ramdisk=<ram_size>" has been kept around for
  36 compatibility reasons, but it may be removed in the future.
  37 There are also config symbols (in the Block drivers config menu) for these
  38 variables:  BLK_DEV_RAM_SIZE defaults to 4096 and BLK_DEV_RAM_BLOCKSIZE
  39 defaults to 1024.
  40
  41 The new RAM disk also has the ability to load compressed RAM disk images,
  42 allowing one to squeeze more programs onto an average installation or
  43 rescue floppy disk.
  44
  45
  46 2) Kernel Command Line Parameters
  47 ---------------------------------
  48
  49         ramdisk_size=N
  50         ==============
  51
  52 This parameter tells the RAM disk driver to set up RAM disks of N k size.  The
  53 default is 4096 (4 MB) (8192 (8 MB) on S390).
  54
  55         ramdisk_blocksize=N
  56         ===================
  57
  58 This parameter tells the RAM disk driver how many bytes to use per block.  The
  59 default is 1024 (BLOCK_SIZE).
  60
  61
  62 3) Using "rdev -r"
  63 ------------------
  64
  65 The usage of the word (two bytes) that "rdev -r" sets in the kernel image is
  66 as follows. The low 11 bits (0 -> 10) specify an offset (in 1 k blocks) of up
  67 to 2 MB (2^11) of where to find the RAM disk (this used to be the size). Bit
  68 14 indicates that a RAM disk is to be loaded, and bit 15 indicates whether a
  69 prompt/wait sequence is to be given before trying to read the RAM disk. Since
  70 the RAM disk dynamically grows as data is being written into it, a size field
  71 is not required. Bits 11 to 13 are not currently used and may as well be zero.
  72 These numbers are no magical secrets, as seen below:
  73
  74 ./arch/i386/kernel/setup.c:#define RAMDISK_IMAGE_START_MASK     0x07FF
  75 ./arch/i386/kernel/setup.c:#define RAMDISK_PROMPT_FLAG          0x8000
  76 ./arch/i386/kernel/setup.c:#define RAMDISK_LOAD_FLAG            0x4000
  77
  78 Consider a typical two floppy disk setup, where you will have the
  79 kernel on disk one, and have already put a RAM disk image onto disk #2.
  80
  81 Hence you want to set bits 0 to 13 as 0, meaning that your RAM disk
  82 starts at an offset of 0 kB from the beginning of the floppy.
  83 The command line equivalent is: "ramdisk_start=0"
  84
  85 You want bit 14 as one, indicating that a RAM disk is to be loaded.
  86 The command line equivalent is: "load_ramdisk=1"
  87
  88 You want bit 15 as one, indicating that you want a prompt/keypress
  89 sequence so that you have a chance to switch floppy disks.
  90 The command line equivalent is: "prompt_ramdisk=1"
  91
  92 Putting that together gives 2^15 + 2^14 + 0 = 49152 for an rdev word.
  93 So to create disk one of the set, you would do:
  94
  95         /usr/src/linux# cat arch/i386/boot/zImage > /dev/fd0
  96         /usr/src/linux# rdev /dev/fd0 /dev/fd0
  97         /usr/src/linux# rdev -r /dev/fd0 49152
  98
  99 If you make a boot disk that has LILO, then for the above, you would use:
 100         append = "ramdisk_start=0 load_ramdisk=1 prompt_ramdisk=1"
 101 Since the default start = 0 and the default prompt = 1, you could use:
 102         append = "load_ramdisk=1"
 103
 104
 105 4) An Example of Creating a Compressed RAM Disk
 106 ----------------------------------------------
 107
 108 To create a RAM disk image, you will need a spare block device to
 109 construct it on. This can be the RAM disk device itself, or an
 110 unused disk partition (such as an unmounted swap partition). For this
 111 example, we will use the RAM disk device, "/dev/ram0".
 112
 113 Note: This technique should not be done on a machine with less than 8 MB
 114 of RAM. If using a spare disk partition instead of /dev/ram0, then this
 115 restriction does not apply.
 116
 117 a) Decide on the RAM disk size that you want. Say 2 MB for this example.
 118    Create it by writing to the RAM disk device. (This step is not currently
 119    required, but may be in the future.) It is wise to zero out the
 120    area (esp. for disks) so that maximal compression is achieved for
 121    the unused blocks of the image that you are about to create.
 122
 123         dd if=/dev/zero of=/dev/ram0 bs=1k count=2048
 124
 125 b) Make a filesystem on it. Say ext2fs for this example.
 126
 127         mke2fs -vm0 /dev/ram0 2048
 128
 129 c) Mount it, copy the files you want to it (eg: /etc/* /dev/* ...)
 130    and unmount it again.
 131
 132 d) Compress the contents of the RAM disk. The level of compression
 133    will be approximately 50% of the space used by the files. Unused
 134    space on the RAM disk will compress to almost nothing.
 135
 136         dd if=/dev/ram0 bs=1k count=2048 | gzip -v9 > /tmp/ram_image.gz
 137
 138 e) Put the kernel onto the floppy
 139
 140         dd if=zImage of=/dev/fd0 bs=1k
 141
 142 f) Put the RAM disk image onto the floppy, after the kernel. Use an offset
 143    that is slightly larger than the kernel, so that you can put another
 144    (possibly larger) kernel onto the same floppy later without overlapping
 145    the RAM disk image. An offset of 400 kB for kernels about 350 kB in
 146    size would be reasonable. Make sure offset+size of ram_image.gz is
 147    not larger than the total space on your floppy (usually 1440 kB).
 148
 149         dd if=/tmp/ram_image.gz of=/dev/fd0 bs=1k seek=400
 150
 151 g) Use "rdev" to set the boot device, RAM disk offset, prompt flag, etc.
 152    For prompt_ramdisk=1, load_ramdisk=1, ramdisk_start=400, one would
 153    have 2^15 + 2^14 + 400 = 49552.
 154
 155         rdev /dev/fd0 /dev/fd0
 156         rdev -r /dev/fd0 49552
 157
 158 That is it. You now have your boot/root compressed RAM disk floppy. Some
 159 users may wish to combine steps (d) and (f) by using a pipe.
 160
 161 --------------------------------------------------------------------------
 162                                                 Paul Gortmaker 12/95
 163
 164 Changelog:
 165 ----------
 166
 167 10-22-04 :      Updated to reflect changes in command line options, remove
 168                 obsolete references, general cleanup.
 169                 James Nelson (james4765@gmail.com)
 170
 171
 172 12-95 :         Original Document