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[经验分享] 【转】Openwrt启动流程及启动脚本分析

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发表于 2017-12-12 09:34:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
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1 概述

        在linux的发展过程中,linux的启动程序也在发展,从sysv init到现在的upstart、systemd,
通常该程序是进程号为1的进程,该程序在linux系统有着举足轻重的地方。在openwrt中,使
用了另外一种启动程序叫做procd,本文的重点并不在于介绍procd,本文主要介绍并解析
procd、preinit及各种脚本如何完成整个系统的初始化。

2 软件环境
        Linux发行版:ubuntu14.04 LTS
        Openwrt版本:barrier break 14.07 r42635 (linux kernel 3.10.49)
        硬件:MPR-A2模块(rt5350)
        在查看linux内核代码及根文件系统下的脚本之前,需要对openwrt进行配置,运行
make menuconfig,在Target System中选择Ralink RT288x/RT3xxx,Subtarget中选择RT3x5x/RT5350
based boards,Target Profile选择HAME MPR-A2,然后make完成openwrt的编译。打完patch的内核
代码在build_dir/target-mipsel_24kec+dsp_uClibc-0.9.33.2/linux-ramips_rt305x/目录下,根文件系统目
录在build_dir/target-mipsel_24kec+dsp_uClibc-0.9.33.2/root-ramips/。

3 启动分析3.1 内核启动点
        Linux的启动入口为start_kernel()(init/main.c),该函数的最后会调用rest_init()(init/main.c),
该函数创建两个内核线程init和kthreadd之后,进入死循环,即所谓的0号进程。init线程执行
kenrel_init()(init/main.c)函数,在kernel_init函数中,首先会检查内核的启动参数中是否有设置init
参数,如果有,则会使用该参数指定的程序作为init程序,否则会按照如下代码(打上patch后的)
中所示的顺序依次尝试启动,如果都无法启动就会导致kernel panic。
                if (!run_init_process("/etc/preinit") ||
                        !run_init_process("/sbin/init") ||
                        !run_init_process("/etc/init") ||
                        !run_init_process("/bin/init") ||
                        !run_init_process("/bin/sh"))
                return 0;
        在目前的环境下,内核启动参数未设置init参数,所以会以/etc/preinit程序作为init程序,preinit实际为shell脚本。
3.2 相关文件3.2.1 脚本文件
        /etc/preinit
        /lib/functions.sh
        /lib/functions/preinit.sh
        /lib/functions/system.sh
        /lib/preinit/下所有脚本
3.2.2 init程序
        在proc程序包中,编译完会生成两个可执行程序:init和procd,均在目 录/sbin下,这两个程序均会使用到。
3.3 过程分析
        这个初始化过程遵循如下主线:
        下面我们一步一步分析这个过程。
        在/etc/preinit脚本中,第一条命令如下:
                [ -z "$PREINIT" ] && exec /sbin/init
        在从内核执行这个脚本时,PREINIT这个变量时没有定义的,所以会直接执行/sbin/init。/sbin/init程序主要做
了一些初始化工作,如环境变量设置、文件系统挂载、内核模块加载等,之后会创建两个进程,分别执行/etc/preinit
和/sbin/procd,执行/etc/preinit之前会设置变量PREINIT,/sbin/procd会带-h的参数,当procd退出后会调用exec执行
/sbin/proc替换当前init进程(具体过程可参见procd程序包中的init和procd程序)。这就是系统启动完成后,ps命令显示
的进程号为1的进程名最终为/sbin/procd的由来,中间是有几次变化的。
        继续看/etc/preinit脚本,出来变量设置外,接下来是执行了三个shell脚本:
                . /lib/functions.sh
                . /lib/functions/preinit.sh
                . /lib/functions/system.sh
        注意“.”和“/”之间是有空格的,这里的点相当与souce命令,但souce是bash特有的,并不在POSIX标准中,“.”
是通用的用法。使用“.”的意思是在当前shell环境下运行,并不会在子shell中运行。这几个shell脚本主要定义了shell函数,
特别是preinit.sh中,定义了hook相关操作的函数。
        之后会使用boot_hook_init定义五个hook结点如下:
                boot_hook_init preinit_essential
                boot_hook_init preinit_main
                boot_hook_init failsafe
                boot_hook_init initramfs
                boot_hook_init preinit_mount_root
        之后会向这些结点中添加hook函数。
        在之后就是一个循环,依次在当前shell下执行/lib/preinit/目录下的脚本,
                for pi_source_file in /lib/preinit/*; do
                . $pi_source_file
                done
        /lib/preinit/目录下的脚本具体类似的格式,定义要添加到hook结点的函数,然后通过boot_hook_add将该函数添加到
对应的hook结点。
        最后,/etc/preinit就会执行boot_run_hook函数执行对应hook结点上的函数。在当前环境下只执行了preinit_essential和
preinit_main结点上的函数,如下:
                boot_run_hook preinit_essential
                boot_run_hook preinit_main
        到此,/etc/preinit执行完毕并退出。如果需要跟踪调试这些脚本,可以 在/etc/preinit的最开始添加一条命令set -x,这
样就会打印出执行命令的过程, 当并不会真正执行。
        至于系统服务程序的启动及初始化将全由procd完成,procd的功能不仅在于此,它还集成更多其他功能,具体可参见
procd的资料。
4 参考资料
        1.openwrt启动脚本分析,http://blog.chinaunix.net/uid-26598889-id-3060545.html
        2.Openwrt barrier break 14.07源码


转自:http://blog.csdn.net/wwx0715/article/details/41725917


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