Documentation/early-userspace/buffer-format.txt

   1                        initramfs buffer format
   2                        -----------------------
   3
   4                        Al Viro, H. Peter Anvin
   5                       Last revision: 2002-01-13
   6
   7 Starting with kernel 2.5.x, the old "initial ramdisk" protocol is
   8 getting {replaced/complemented} with the new "initial ramfs"
   9 (initramfs) protocol.  The initramfs contents is passed using the same
  10 memory buffer protocol used by the initrd protocol, but the contents
  11 is different.  The initramfs buffer contains an archive which is
  12 expanded into a ramfs filesystem; this document details the format of
  13 the initramfs buffer format.
  14
  15 The initramfs buffer format is based around the "newc" or "crc" CPIO
  16 formats, and can be created with the cpio(1) utility.  The cpio
  17 archive can be compressed using gzip(1).  One valid version of an
  18 initramfs buffer is thus a single .cpio.gz file.
  19
  20 The full format of the initramfs buffer is defined by the following
  21 grammar, where:
  22         *       is used to indicate "0 or more occurrences of"
  23         (|)     indicates alternatives
  24         +       indicates concatenation
  25         GZIP()  indicates the gzip(1) of the operand
  26         ALGN(n) means padding with null bytes to an n-byte boundary
  27
  28         initramfs  := ("\0" | cpio_archive | cpio_gzip_archive)*
  29
  30         cpio_gzip_archive := GZIP(cpio_archive)
  31
  32         cpio_archive := cpio_file* + (<nothing> | cpio_trailer)
  33
  34         cpio_file := ALGN(4) + cpio_header + filename + "\0" + ALGN(4) + data
  35
  36         cpio_trailer := ALGN(4) + cpio_header + "TRAILER!!!\0" + ALGN(4)
  37
  38
  39 In human terms, the initramfs buffer contains a collection of
  40 compressed and/or uncompressed cpio archives (in the "newc" or "crc"
  41 formats); arbitrary amounts zero bytes (for padding) can be added
  42 between members.
  43
  44 The cpio "TRAILER!!!" entry (cpio end-of-archive) is optional, but is
  45 not ignored; see "handling of hard links" below.
  46
  47 The structure of the cpio_header is as follows (all fields contain
  48 hexadecimal ASCII numbers fully padded with '0' on the left to the
  49 full width of the field, for example, the integer 4780 is represented
  50 by the ASCII string "000012ac"):
  51
  52 Field name    Field size         Meaning
  53 c_magic       6 bytes            The string "070701" or "070702"
  54 c_ino         8 bytes            File inode number
  55 c_mode        8 bytes            File mode and permissions
  56 c_uid         8 bytes            File uid
  57 c_gid         8 bytes            File gid
  58 c_nlink       8 bytes            Number of links
  59 c_mtime       8 bytes            Modification time
  60 c_filesize    8 bytes            Size of data field
  61 c_maj         8 bytes            Major part of file device number
  62 c_min         8 bytes            Minor part of file device number
  63 c_rmaj        8 bytes            Major part of device node reference
  64 c_rmin        8 bytes            Minor part of device node reference
  65 c_namesize    8 bytes            Length of filename, including final \0
  66 c_chksum      8 bytes            Checksum of data field if c_magic is 070702;
  67                                  otherwise zero
  68
  69 The c_mode field matches the contents of st_mode returned by stat(2)
  70 on Linux, and encodes the file type and file permissions.
  71
  72 The c_filesize should be zero for any file which is not a regular file
  73 or symlink.
  74
  75 The c_chksum field contains a simple 32-bit unsigned sum of all the
  76 bytes in the data field.  cpio(1) refers to this as "crc", which is
  77 clearly incorrect (a cyclic redundancy check is a different and
  78 significantly stronger integrity check), however, this is the
  79 algorithm used.
  80
  81 If the filename is "TRAILER!!!" this is actually an end-of-archive
  82 marker; the c_filesize for an end-of-archive marker must be zero.
  83
  84
  85 *** Handling of hard links
  86
  87 When a nondirectory with c_nlink > 1 is seen, the (c_maj,c_min,c_ino)
  88 tuple is looked up in a tuple buffer.  If not found, it is entered in
  89 the tuple buffer and the entry is created as usual; if found, a hard
  90 link rather than a second copy of the file is created.  It is not
  91 necessary (but permitted) to include a second copy of the file
  92 contents; if the file contents is not included, the c_filesize field
  93 should be set to zero to indicate no data section follows.  If data is
  94 present, the previous instance of the file is overwritten; this allows
  95 the data-carrying instance of a file to occur anywhere in the sequence
  96 (GNU cpio is reported to attach the data to the last instance of a
  97 file only.)
  98
  99 c_filesize must not be zero for a symlink.
 100
 101 When a "TRAILER!!!" end-of-archive marker is seen, the tuple buffer is
 102 reset.  This permits archives which are generated independently to be
 103 concatenated.
 104
 105 To combine file data from different sources (without having to
 106 regenerate the (c_maj,c_min,c_ino) fields), therefore, either one of
 107 the following techniques can be used:
 108
 109 a) Separate the different file data sources with a "TRAILER!!!"
 110    end-of-archive marker, or
 111
 112 b) Make sure c_nlink == 1 for all nondirectory entries.