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 Also, the RAM disk supports up to 16 RAM disks out of the box, and can
  26 be reconfigured to support up to 255 RAM disks - change "#define NUM_RAMDISKS"
  27 in drivers/block/rd.c.  To use RAM disk support with your system, run
  28 './MAKEDEV ram' from the /dev directory.  RAM disks are all major number 1, and
  29 start with minor number 0 for /dev/ram0, etc.  If used, modern kernels use
  30 /dev/ram0 for an initrd.
  31
  32 The old "ramdisk=<ram_size>" has been changed to "ramdisk_size=<ram_size>" to
  33 make it clearer.  The original "ramdisk=<ram_size>" has been kept around for
  34 compatibility reasons, but it may be removed in the future.
  35
  36 The new RAM disk also has the ability to load compressed RAM disk images,
  37 allowing one to squeeze more programs onto an average installation or
  38 rescue floppy disk.
  39
  40
  41 2) Kernel Command Line Parameters
  42 ---------------------------------
  43
  44         ramdisk_size=N
  45         ==============
  46
  47 This parameter tells the RAM disk driver to set up RAM disks of N k size.  The
  48 default is 4096 (4 MB) (8192 (8 MB) on S390).
  49
  50         ramdisk_blocksize=N
  51         ===================
  52
  53 This parameter tells the RAM disk driver how many bytes to use per block.  The
  54 default is 1024 (BLOCK_SIZE).
  55
  56
  57 3) Using "rdev -r"
  58 ------------------
  59
  60 The usage of the word (two bytes) that "rdev -r" sets in the kernel image is
  61 as follows. The low 11 bits (0 -> 10) specify an offset (in 1 k blocks) of up
  62 to 2 MB (2^11) of where to find the RAM disk (this used to be the size). Bit
  63 14 indicates that a RAM disk is to be loaded, and bit 15 indicates whether a
  64 prompt/wait sequence is to be given before trying to read the RAM disk. Since
  65 the RAM disk dynamically grows as data is being written into it, a size field
  66 is not required. Bits 11 to 13 are not currently used and may as well be zero.
  67 These numbers are no magical secrets, as seen below:
  68
  69 ./arch/i386/kernel/setup.c:#define RAMDISK_IMAGE_START_MASK     0x07FF
  70 ./arch/i386/kernel/setup.c:#define RAMDISK_PROMPT_FLAG          0x8000
  71 ./arch/i386/kernel/setup.c:#define RAMDISK_LOAD_FLAG            0x4000
  72
  73 Consider a typical two floppy disk setup, where you will have the
  74 kernel on disk one, and have already put a RAM disk image onto disk #2.
  75
  76 Hence you want to set bits 0 to 13 as 0, meaning that your RAM disk
  77 starts at an offset of 0 kB from the beginning of the floppy.
  78 The command line equivalent is: "ramdisk_start=0"
  79
  80 You want bit 14 as one, indicating that a RAM disk is to be loaded.
  81 The command line equivalent is: "load_ramdisk=1"
  82
  83 You want bit 15 as one, indicating that you want a prompt/keypress
  84 sequence so that you have a chance to switch floppy disks.
  85 The command line equivalent is: "prompt_ramdisk=1"
  86
  87 Putting that together gives 2^15 + 2^14 + 0 = 49152 for an rdev word.
  88 So to create disk one of the set, you would do:
  89
  90         /usr/src/linux# cat arch/i386/boot/zImage > /dev/fd0
  91         /usr/src/linux# rdev /dev/fd0 /dev/fd0
  92         /usr/src/linux# rdev -r /dev/fd0 49152
  93
  94 If you make a boot disk that has LILO, then for the above, you would use:
  95         append = "ramdisk_start=0 load_ramdisk=1 prompt_ramdisk=1"
  96 Since the default start = 0 and the default prompt = 1, you could use:
  97         append = "load_ramdisk=1"
  98
  99
 100 4) An Example of Creating a Compressed RAM Disk
 101 ----------------------------------------------
 102
 103 To create a RAM disk image, you will need a spare block device to
 104 construct it on. This can be the RAM disk device itself, or an
 105 unused disk partition (such as an unmounted swap partition). For this
 106 example, we will use the RAM disk device, "/dev/ram0".
 107
 108 Note: This technique should not be done on a machine with less than 8 MB
 109 of RAM. If using a spare disk partition instead of /dev/ram0, then this
 110 restriction does not apply.
 111
 112 a) Decide on the RAM disk size that you want. Say 2 MB for this example.
 113    Create it by writing to the RAM disk device. (This step is not currently
 114    required, but may be in the future.) It is wise to zero out the
 115    area (esp. for disks) so that maximal compression is achieved for
 116    the unused blocks of the image that you are about to create.
 117
 118         dd if=/dev/zero of=/dev/ram0 bs=1k count=2048
 119
 120 b) Make a filesystem on it. Say ext2fs for this example.
 121
 122         mke2fs -vm0 /dev/ram0 2048
 123
 124 c) Mount it, copy the files you want to it (eg: /etc/* /dev/* ...)
 125    and unmount it again.
 126
 127 d) Compress the contents of the RAM disk. The level of compression
 128    will be approximately 50% of the space used by the files. Unused
 129    space on the RAM disk will compress to almost nothing.
 130
 131         dd if=/dev/ram0 bs=1k count=2048 | gzip -v9 > /tmp/ram_image.gz
 132
 133 e) Put the kernel onto the floppy
 134
 135         dd if=zImage of=/dev/fd0 bs=1k
 136
 137 f) Put the RAM disk image onto the floppy, after the kernel. Use an offset
 138    that is slightly larger than the kernel, so that you can put another
 139    (possibly larger) kernel onto the same floppy later without overlapping
 140    the RAM disk image. An offset of 400 kB for kernels about 350 kB in
 141    size would be reasonable. Make sure offset+size of ram_image.gz is
 142    not larger than the total space on your floppy (usually 1440 kB).
 143
 144         dd if=/tmp/ram_image.gz of=/dev/fd0 bs=1k seek=400
 145
 146 g) Use "rdev" to set the boot device, RAM disk offset, prompt flag, etc.
 147    For prompt_ramdisk=1, load_ramdisk=1, ramdisk_start=400, one would
 148    have 2^15 + 2^14 + 400 = 49552.
 149
 150         rdev /dev/fd0 /dev/fd0
 151         rdev -r /dev/fd0 49552
 152
 153 That is it. You now have your boot/root compressed RAM disk floppy. Some
 154 users may wish to combine steps (d) and (f) by using a pipe.
 155
 156 --------------------------------------------------------------------------
 157                                                 Paul Gortmaker 12/95
 158
 159 Changelog:
 160 ----------
 161
 162 10-22-04 :      Updated to reflect changes in command line options, remove
 163                 obsolete references, general cleanup.
 164                 James Nelson (james4765@gmail.com)
 165
 166
 167 12-95 :         Original Document