linux啟動(dòng)分析——init進(jìn)程與app啟動(dòng)
本文通過(guò)簡(jiǎn)要分析init進(jìn)程源碼,梳理其處理流程,重點(diǎn)關(guān)注init進(jìn)程如何啟動(dòng)應(yīng)用程序,總結(jié)啟動(dòng)腳本文件的編寫(xiě)思路
init進(jìn)程源碼分析init進(jìn)程是linux內(nèi)核啟動(dòng)的第一個(gè)進(jìn)程,怎么知道的?從內(nèi)核源碼linux-2.6.xxx/init/main.c代碼的kernel_init()
函數(shù)分析,可以發(fā)現(xiàn),內(nèi)核會(huì)根據(jù)uboot傳入的參數(shù)來(lái)啟動(dòng)第一個(gè)進(jìn)程,一般都是init
怎么啟動(dòng)的呢,調(diào)用kernel_execve()
函數(shù)完成的,猜測(cè)是從根文件系統(tǒng)的/sbin/init來(lái)啟動(dòng)的,linux的任何應(yīng)用程序都是基于文件系統(tǒng)的,啟動(dòng)應(yīng)用程序前提是根文件系統(tǒng)已經(jīng)掛載好了。好,那么根文件系統(tǒng)又是從哪里來(lái)的呢,是由busybox這個(gè)工具配置編譯生成的,所以要分析init源碼,要去busybox里找init的源碼
源碼位置:/busybox/init/init.c,在其中查找main()
函數(shù),發(fā)現(xiàn)只有init_main()
,沒(méi)有main()
,可以猜測(cè)busybox是通過(guò)一些方法將init進(jìn)程的入口修改為init_main()
,實(shí)際上所有busybox的命令工具都是一個(gè)到busybox程序的鏈接,
cd /sbin
ls -l init
lrwxrwxrwx 1 root 0 14 Nov 16 2016 init -> ../bin/busybox
可以看到,init進(jìn)程其實(shí)是到busybox的鏈接,不用管它,知道init進(jìn)程的入口是init_main()函數(shù)就行了
#if DEBUG_SEGV_HANDLER
{
struct sigaction sa;
memset(&sa, 0, sizeof(sa));
sa.sa_sigaction = handle_sigsegv;
sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
sigaction(SIGSEGV, &sa, NULL);
......
}
#endif
......
console_init();
set_sane_term();
......
/* Make sure environs is set to something sane */
putenv((char *) "HOME=/");
putenv((char *) bb_PATH_root_path);
putenv((char *) "SHELL=/bin/sh");
putenv((char *) "USER=root"); /* needed? why? */
這一段是init進(jìn)程最開(kāi)始要做的事情,設(shè)置一些信號(hào)相關(guān)的東西,初始化console,然后設(shè)置環(huán)境變量,跟啟動(dòng)app似乎沒(méi)有什么關(guān)系,不用管,繼續(xù)往下看
/* Check if we are supposed to be in single user mode */
if (argv[1]
&& (strcmp(argv[1], "single") == 0 || strcmp(argv[1], "-s") == 0 || LONE_CHAR(argv[1], '1'))
) {
/* ??? shouldn't we set RUNLEVEL="b" here? */
/* Start a shell on console */
new_init_action(RESPAWN, bb_default_login_shell, "");
} else {
/* Not in single user mode - see what inittab says */
/* NOTE that if CONFIG_FEATURE_USE_INITTAB is NOT defined,
* then parse_inittab() simply adds in some default
* actions (i.e., INIT_SCRIPT and a pair
* of "askfirst" shells) */
parse_inittab();
}
這一段代碼是一個(gè)if判斷,注釋說(shuō)如果是single user mode,則走上半段代碼,如果不是single user mode,則調(diào)用parse_inittab()
函數(shù),因?yàn)閮?nèi)核啟動(dòng)init進(jìn)程沒(méi)有傳入附加參數(shù),所以argv[1]不存在,程序走parse_inittab()
注釋還說(shuō)如果沒(méi)有定義CONFIG_FEATURE_USE_INITTAB
這個(gè)宏,程序會(huì)執(zhí)行一些默認(rèn)的action,那怎么知道這個(gè)宏定義了沒(méi)有呢,猜測(cè)這個(gè)宏應(yīng)該是對(duì)busybox配置時(shí)的選項(xiàng),好,怎么查看busybox配置呢,和linux內(nèi)核配置一樣的道理,結(jié)合make menuconfig和各級(jí)config文件來(lái)看
在busybox中執(zhí)行make meunconfig,進(jìn)入熟悉的配置界面
大概瀏覽一下,和init有關(guān)系的好像有個(gè)Init Utilities項(xiàng),進(jìn)去
這里面有一項(xiàng)“Support reading an inittab file”,這個(gè)配置項(xiàng)是選中的,描述中有“inittab”這個(gè)單詞,和init源碼中說(shuō)到的parse_inittab()很相似,好,make menuconfig先放到一邊,來(lái)看看配置文件,打開(kāi)頂層目錄的Config.in,全局搜一下”init”,發(fā)現(xiàn)只有最下面有:
source init/Config.in
進(jìn)入init文件夾,打開(kāi)其中的Config.in文件,發(fā)現(xiàn)配置項(xiàng)
config FEATURE_USE_INITTAB
bool "Support reading an inittab file"
default y
depends on INIT
help
Allow init to read an inittab file when the system boot.
猜測(cè)沒(méi)錯(cuò),CONFIG_FEATURE_USE_INITTAB
這個(gè)宏確實(shí)定義了,回到init源碼分析,進(jìn)入parse_inittab()
函數(shù)。首先看到這個(gè)函數(shù)前有一大段注釋?zhuān)纯此f(shuō)什么
/* NOTE that if CONFIG_FEATURE_USE_INITTAB is NOT defined,
* then parse_inittab() simply adds in some default
* actions (i.e., runs INIT_SCRIPT and then starts a pair
* of "askfirst" shells). If CONFIG_FEATURE_USE_INITTAB
* _is_ defined, but /etc/inittab is missing, this
* results in the same set of default behaviors.
*/
前面的話和之前的if判斷意思差不多,如果定義了XXX這個(gè)宏,但是/etc/inittab這個(gè)文件沒(méi)有,也會(huì)走默認(rèn)的action,好,大概猜想一下,parse_inttab()
函數(shù)好像和要分析的app啟動(dòng)有點(diǎn)關(guān)系了,如果定義了XXX宏,就去解析/etc/inittab這個(gè)文件,執(zhí)行里面的東西,如果沒(méi)有定義XXX宏或者/etc/inittab文件不存在,執(zhí)行一些默認(rèn)的東西
好,搞清楚一件事,/etc/inittab這個(gè)文件很重要,可能需要自己來(lái)創(chuàng)建這個(gè)文件,往里面寫(xiě)東西,但是寫(xiě)什么內(nèi)容呢?目前還不知道。那如果不走/etc/inittab這一條路呢,默認(rèn)會(huì)執(zhí)行的action又是什么意思?來(lái)分析一下parse_inittab()這個(gè)函數(shù)
static void parse_inittab(void)
{
#if ENABLE_FEATURE_USE_INITTAB
char *token[4];
parser_t *parser = config_open2("/etc/inittab", fopen_for_read);
if (parser == NULL)
#endif
{
/* No inittab file - set up some default behavior */
/* Sysinit */
new_init_action(SYSINIT, INIT_SCRIPT, "");
/* Askfirst shell on tty1-4 */
new_init_action(ASKFIRST, bb_default_login_shell, "");
//TODO: VC_1 instead of ""? "" is console -> ctty problems -> angry users
new_init_action(ASKFIRST, bb_default_login_shell, VC_2);
new_init_action(ASKFIRST, bb_default_login_shell, VC_3);
new_init_action(ASKFIRST, bb_default_login_shell, VC_4);
/* Reboot on Ctrl-Alt-Del */
new_init_action(CTRLALTDEL, "reboot", "");
/* Umount all filesystems on halt/reboot */
new_init_action(SHUTDOWN, "umount -a -r", "");
/* Swapoff on halt/reboot */
new_init_action(SHUTDOWN, "swapoff -a", "");
/* Restart init when a QUIT is received */
new_init_action(RESTART, "init", "");
return;
}
#if ENABLE_FEATURE_USE_INITTAB
/* optional_tty:ignored_runlevel:action:command
* Delims are not to be collapsed and need exactly 4 tokens
*/
while (config_read(parser, token, 4, 0, "#:",
PARSE_NORMAL & ~(PARSE_TRIM | PARSE_COLLAPSE))) {
/* order must correspond to SYSINIT..RESTART constants */
static const char actions[] ALIGN1 =
"sysinit