嵌入式Linux使用Busybox init进程启动过程分析
Busybox在编写过程中对文件大小进行了优化,并考虑了系统资源有限的情况。与一般的GNU 工具集动辄几MB的体积相比,动态连接的Busybox只有几百KB,即使静态连接也只有1MB左右。有人将Busybox比喻成Linux工具中的瑞士 军刀,简单的说就是好像是Linux的一个大的工具集,包括了Linux中的大部分命令和工具。嵌入式根目录下的bin,sbin和usr目录以及 linuxc通常就是Busybox。Busybox会根据配置的不同自动的生成一些文件,但是有些根文件系统下的文件还是需要用户自己来建立。
init进程的执行程序通常是sbin/init,上面讲述的init进程的作用只不过是/sbin/init这个程序的功能。在嵌入式领域,通常使用 Busybox集成的init程序.嵌入式根目录下的bin,sbin和usr目录以及linuxc通常就是Busybox。
if(execute_command)
execve(execute_command,argv_init,envp_init);
execve("/sbin/init",argv_init,envp_init);
bootloader会传给内核的main函数 init=/linuxrc这个参数,于是就会执行下面的这句
execute_command = "linuxrc",busybox中_install目录下的linuxrc是Busybox的一个软链接,指向/bin/busybox,而 /sbin/init也是/bin/busybox的符号链接,因此这个linxrc基本没有实际的意义只是一个连接作用。我们可以重写linuxrc, 添加自己的一些初始化的东西。这样就可以把Linux内核中的init程序和Busybox中的init程序结合起来了。
Busybox initt 程序对应的代码在init/init.c文件中。其对应的流程图如下:
static void parse_inittab(void)
..............
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其中最重要的一个是其中,最重要的一个,就是 new_init_action(SYSINIT, INIT_SCRIPT, ""),也就决定了接下去初始化的脚本是INIT_SCRIPT所定义的值。这个宏的默认值是"/etc/init.d/rcS".
#define INITTAB "/etc/inittab" /* inittab file location */ |
1)下面是分析文件系统中/etc/init.d/rcS的内容,这是我的rcS文件中的内容。这个文件会在inittab中使用。在inittab后启动rcS.
#!/bin/sh
/bin/hostname -F /etc/sysconfig/HOSTNAME //设置主机的名字
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//下面这一句是设置内核的hotplug handler 为 mdev, 即当设备热插拔时,由 mdev 接收来自内核的消息并作出相应的回应, 比如挂载U盘。
echo /sbin/mdev>/proc/sys/kernel/hotplug
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2)下面是inittab文件的分析:如果存在/etc/inittab文件,Busybox init程序解析它,然后按照它的指示各种子进程,否则使用默认的配置创建子进程
#etc/inittab //告诉init在关机时运行umount命令卸载所有的文件系统,如果卸载失败,试图以只读方式重新挂载。 |
/etc/inittab 文件中每个条目用来定义一个子进程,并确定它的启动方法,格式如下 :
<id>:<runlevels>:<action>:<process>
例如:
ttySAC0:askfirst:-/bin/sh
(1)<id>:表示这个进程要使用的控制台(即标准输入、标准输出、标准错误设备)。如果省略,则使用与init进程一样的控制台。
(2)<runlevels>:对于Busybox init程序,这个字段滑意义,可以省略。
(3)<action>:表示init程序如何控制这个子进程,
(4)<process>: 要执行的程序,它可以是可执行程序,也可以是脚本
如果<process>:字段有"-"字符,表示这个程序被称为“交互的”。在/etc/inittab/文件的控制下,init进程的行为总结如下:
(1)在系统启动前期,init进程首先启动<action>为sysinit wait once的3类子进程。
(2)在系统正常运行期间,init程序首先启动,<action>为respawn askfirst的两类子进程,并监视它们,发现某个子进程退出时重新启动它。
(3) 在系统退出时,执行<action> 为shutdown restart ctrlaltdel的3类子进程之一或全部。
如果根文件系统中没有/etc/initab文件,Busybox init程序将使用如下默认的inittab条目。
/etc/inittab文件中<action>字段的意义
Action 名称 | 执行条件 | 说明 |
Sysinit | 系统启动后最先执行 | 只执行一次, init 进程等待它结束才继续执行其它动作 |
Wait | 系统执行完 sysinit 进程后 | 只执行一次, init 进程等待它结束才继续执行其它动作 |
Once | 系统执行完 wait 进程后 | 只执行一次 ,init 进程不等待它结束 |
Respawn | 启动完 once 进程后 | Init 进程监测发现子进程退出时,重新启动它 |
Askfirst | 启动完 respawn 进程后 | 与 respawn 类似,不过 init 进程先输出“ Please press Enter to actvie this console ”,等用户输入驾车键之后才启动子进程 |
Shutdown | 当系统关机时 | 即重启关闭系统命令时 |
Restart | Busybox 中配置了CONFIG_FEATURE_USE_INITTAB,并且 init 进程接收到 SIGHUP 信号时 | 先重新读取,解析 /etc/initab 文件,再执行 restart 程序 |
Ctrlatldel | 按下 Ctr+Alt+del 组合键时 |
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#device mount-point type option dump fsck order |
4)/etc/profile文件
这个文件是 sh 用的,当用户获得一个 shell 后, sh 就会根据这个文件配置用户的登陆环境,下面是我的profile 文件。
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其中PATH环境变量指定当用户键入一个命令时,sh寻找这个命令的路径。PS1指定sh提示符的格式。其它的 export 命令, alias 命令, busybox 里面的 ash 和 bash 非常相似
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