第一课--MicroWRT 系统启动流程 - 版本历史

2014年10月26日 (日) 14:25 Shengkai81@gmail.com

2014-10-26T14:25:48Z

Shengkai81@gmail.com：/* 内核补丁 */

2014-10-26T14:16:56Z

‎内核补丁

2014年10月26日 (日) 14:14 Shengkai81@gmail.com

2014-10-26T14:14:17Z

2014年10月26日 (日) 14:10 Shengkai81@gmail.com

2014-10-26T14:10:30Z

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2014年10月26日 (日) 14:06 Shengkai81@gmail.com

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2014年10月26日 (日) 14:00 Shengkai81@gmail.com

2014-10-26T14:00:17Z

Shengkai81@gmail.com：Created page with "{| style="width: 800px;" |- | 任何系统的启动都是开发人员首要关注的问题，因为只有了解了系统的启动流程和启动机制，才能真正掌握..."

2014-10-26T13:57:24Z

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{| style="width: 800px;"
|-
|

任何系统的启动都是开发人员首要关注的问题，因为只有了解了系统的启动流程和启动机制，才能
真正掌握一个系统，如果对启动的启动不熟悉的话，是不可能真正用好一个系统，openwrt 系统也不例
外，它的启动和一般的嵌入式系统启动还有所区别，本教程就分析一下openwrt 的启动流程。

==内核补丁==

在openwrt 的官网上面下载的源码，其中包括了一些内核补丁，这里究竟为什么要给内核做补丁呢？因
为openwrt 为了支持更多的路由器，更多的操作和openwrt 特有的一些内核功能，linux 源码是不具备
的，这样openwrt 为了增加这些功能，就需要在linux 官网上面下载的源代码中做一些修改，在这里体
现为给linux 源码打补丁。Openwrt 源码中的linux 补丁文件放在target/linux/generic 文件下面，有对于
不同版本的linux 内核补丁文件。我们以 3.10 版本的内核为例，它的补丁文件在patches-3.10
目录下面。这里是所有的内核补丁文件，在编译openwrt 的时候，会首先把他们拷贝到内核目录下面，
然后在内核上面打上这些补丁，然后再编译内核。咱们首先分析他对于linux 启动的补丁，它的名字是
921-use_preinit_as_init.patch，我们可以看看他的内容：

--- a/init/main.c
+++ b/init/main.c
@@ -840,7 +840,8 @@ static int __ref kernel_init(void *unuse
pr_err("Failed to execute %s. Attempting defaults...\n",
execute_command);
}
- if (!run_init_process("/sbin/init") ||
+ 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"))

可以看到他它修改linux 内核中默认的启动项，可以看到它首先启动“/etc/preinit”，它是个脚本，咱
们就从这个脚本说起。

=Preinit 介绍==

Preinit 脚本在etc 目录下面，首先先看看他的内容：

#!/bin/sh
# Copyright (C) 2006 OpenWrt.org
# Copyright (C) 2010 Vertical Communications

[ -z "$PREINIT" ] && exec /sbin/init

export PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin

pi_ifname=
pi_ip=192.168.1.1
pi_broadcast=192.168.1.255
pi_netmask=255.255.255.0

fs_failsafe_ifname=
fs_failsafe_ip=192.168.1.1
fs_failsafe_broadcast=192.168.1.255
fs_failsafe_netmask=255.255.255.0

fs_failsafe_wait_timeout=2

pi_suppress_stderr="y"
pi_init_suppress_stderr="y"
pi_init_path="/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin"
pi_init_cmd="/sbin/init"

. /lib/functions.sh

boot_hook_init preinit_essential
boot_hook_init preinit_main
boot_hook_init failsafe
boot_hook_init initramfs
boot_hook_init preinit_mount_root

for pi_source_file in /lib/preinit/*; do
. $pi_source_file
done

boot_run_hook preinit_essential

pi_mount_skip_next=false
pi_jffs2_mount_success=false
pi_failsafe_net_message=false

boot_run_hook preinit_main

这就是个bash 脚本，前半部分只是定义了一些变量，先记住他们的内容即可，有两个函数是我们需要
了解的，boot_hook_init 和boot_run_hook。他们定义在/lib/functions/preinit.sh 文件中，boot_hook_init
是初始化一个函数队列，boot_run_hook 是运行一个函数队列，还有一个这个文件没有体现，后面的文
件中会遇到，这里说明一下，boot_book_add 这个是在一个函数队列中添加一个函数。然后就是执行：

for pi_source_file in /lib/preinit/*; do
. $pi_source_file
done

循环执行/lib/preinit 目录下面的脚本，这里简要分析一个,这里分析02_default_set_state,首先看看他的
内容

#!/bin/sh
define_default_set_state(){
./etc/diag.sh
}
boot_hook_add preinit_main define_default_set_state

可以看到它就是在preinit_main 函数队列中增加一个函数，这个函数就是简单的执行一个脚本。当运行
preinit_main 的时候，队列中的所有函数就会依次执行。其他文件可以自行分析，都比较简单。

最后在preinit 脚本中执行preinit_main。执行完这个脚本之后init 进程会根据inittab 文件执行其他的启
动项。

==Inittab 介绍==

inittab 为linux 初始化文件系统时init 初始化程序用到的配置文件。这个文件负责设置init 初始化程序初
始化脚本在哪里;每个运行级初始化时运行的命令; 开机、关机、重启对应的命令；各运行级登陆时所运
行的命令。
如果存在/etc/inittab 文件，Busybox init 程序解析它，然后按照它的指示创建各种子进程，否则使用默
认的配置创建子进程.
/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>
1、id :表示这个子进程要使用的控制台，如果省略，则使用与init 进程一样的控制台.
2、runlevels:这个字段没有意义，可以省略。在linux 有意义.
3、action:表示init 进程如何控制这个子进程，具体取值见下表.
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 字段前有“-”字符，这
个程序被称为“交互的”.
【attention】action 取值
{|class="wikitable"
! rowspan="1" | 名称 || 执行条件 || 说明
|-
| sysinit || 系统启动后最先执行|| 指定初始化脚本路径，只执行一次，init进程等待它结束才继续执行其他动作
|-
| wait || 系统执行完sysinit进城后|| 只执行一次，init进程等待它结束才能执行其他动作
|-
| 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，永不结束
|-
| askfirst|| 启动完respawn进程后|| 与respawn类似，不过init进程先输出“please press Enter toactivate this console", 等用户输入回车后才启动子进程
|-
| shutdown||当系统关机时 || 即重启，关闭系统时执行的程序
|-
| restart||当系统重启时 || init进程重启时执行的程序，通常init程序本身先重新读取，解析/etc/inittab 文件，在执行 restart程序
|-
| ctrl+alt+del||按下Ctrl+Alt+Del键时 || 按Ctrl+Alt+Del组合键时执行的程序
|}

先看看/etc/inittab 中的内容：

::syhsinit:/etc/init.d/rcs_S boot
::shutdown:/etc/init.d/rcs_K shutdown
::askconsole:/bin/ash --login

从上面的分析可以看出它在开机启动的时候执行/etc/init.d/rcS 脚本，以前是有/etc/init.d/rcS 脚本的，
现在的openwrt 已经去掉了这个脚本文件，只要有rcS S boot 这几个参数就可以，但是功能是有的
就是按顺序执行/etc/rc.d 下面的各个脚本，以S 开头代表启动的时候执行的脚本，与命令行中的S 对应，
以K 开头的代表关机的时候需要执行的脚本，与命令行中的K 对应。

==总结==

从上面的分析我们可以总结一下 openwrt的启动流程如下：
/etc/preinit->/lib/preinit/*->/etc/inittab->/etc/rc.d/S*

|}

@@ 第24行： / 第24行： @@
+         }
   -if (!run_init_process("/sbin/init") ||
-  +if （!run_init_process("/etc/preinit") ||!run_init_process("/sbin/init") ||!run_init_process("/etc/init")
+  +if （!run_init_process("/etc/preinit") ||!run_init_process("/sbin/init") ||!run_init_process("/etc/init"))
 可以看到他它修改linux 内核中默认的启动项，可以看到它首先启动“/etc/preinit”，它是个脚本，我们就从这个脚本说起。

@@ 第24行： / 第24行： @@
+         }
   -if (!run_init_process("/sbin/init") ||
-  +if （!run_init_process("/etc/preinit") ||!run_init_process("/sbin/init") ||!run_init_process("/etc/init"))
+  +if （!run_init_process("/etc/preinit") ||!run_init_process("/sbin/init") ||!run_init_process("/etc/init")
 可以看到他它修改linux 内核中默认的启动项，可以看到它首先启动“/etc/preinit”，它是个脚本，我们就从这个脚本说起。

@@ 第24行： / 第24行： @@
+         }
   -if (!run_init_process("/sbin/init") ||
-  +if (!run_init_process("/etc/preinit") ||!run_init_process("/sbin/init") ||!run_init_process("/etc/init") ||
+  +if （!run_init_process("/etc/preinit") ||!run_init_process("/sbin/init") ||!run_init_process("/etc/init"))
 可以看到他它修改linux 内核中默认的启动项，可以看到它首先启动“/etc/preinit”，它是个脚本，我们就从这个脚本说起。

@@ 第25行： / 第25行： @@
   -if (!run_init_process("/sbin/init") ||
   +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"))
+!run_init_process("/bin/init") ||!run_init_process("/bin/sh"))
 可以看到他它修改linux 内核中默认的启动项，可以看到它首先启动“/etc/preinit”，它是个脚本，我们就从这个脚本说起。

@@ 第24行： / 第24行： @@
+         }
   -if (!run_init_process("/sbin/init") ||
-  +if (!run_init_process("/etc/preinit") ||
+  +if (!run_init_process("/etc/preinit") ||!run_init_process("/sbin/init") ||!run_init_process("/etc/init") ||
- +    !run_init_process("/sbin/init") ||
+     !run_init_process("/bin/init") ||!run_init_process("/bin/sh"))
 可以看到他它修改linux 内核中默认的启动项，可以看到它首先启动“/etc/preinit”，它是个脚本，我们就从这个脚本说起。

@@ 第17行： / 第17行： @@
 -use_preinit_as_init.patch，我们可以看看他的内容：
-  a/init/main.c
+  ---a/init/main.c
-  b/init/main.c
+  ---b/init/main.c
   @@ -840,7 +840,8 @@ static int __ref kernel_init(void *unuse
                  pr_err("Failed to execute %s.  Attempting defaults...\n",
                          execute_command);
+         }
-  -       if (!run_init_process("/sbin/init") ||
+  -if (!run_init_process("/sbin/init") ||
-  +       if (!run_init_process("/etc/preinit") ||
+  +if (!run_init_process("/etc/preinit") ||
-  +           !run_init_process("/sbin/init") ||
+  +    !run_init_process("/sbin/init") ||
-             !run_init_process("/etc/init") ||
+      !run_init_process("/etc/init") ||
-             !run_init_process("/bin/init") ||
+      !run_init_process("/bin/init") ||
-             !run_init_process("/bin/sh"))
+      !run_init_process("/bin/sh"))
-可以看到他它修改linux 内核中默认的启动项，可以看到它首先启动“/etc/preinit”，它是个脚本，
+可以看到他它修改linux 内核中默认的启动项，可以看到它首先启动“/etc/preinit”，它是个脚本，我们就从这个脚本说起。
 ==Preinit 介绍==
@@ 第40行： / 第39行： @@
   # Copyright (C) 2006 OpenWrt.org
   # Copyright (C) 2010 Vertical Communications
   [ -z "$PREINIT" ] && exec /sbin/init
   export PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
   pi_ifname=
   pi_ip=192.168.1.1
   pi_broadcast=192.168.1.255
   pi_netmask=255.255.255.0
   fs_failsafe_ifname=
   fs_failsafe_ip=192.168.1.1
   fs_failsafe_broadcast=192.168.1.255
   fs_failsafe_netmask=255.255.255.0
   fs_failsafe_wait_timeout=2
   pi_suppress_stderr="y"
   pi_init_suppress_stderr="y"
   pi_init_path="/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin"
   pi_init_cmd="/sbin/init"
   . /lib/functions.sh
   boot_hook_init preinit_essential
   boot_hook_init preinit_main
@@ 第69行： / 第60行： @@
   boot_hook_init initramfs
   boot_hook_init preinit_mount_root
   for pi_source_file in /lib/preinit/*; do
          . $pi_source_file
   done
   boot_run_hook preinit_essential
   pi_mount_skip_next=false
   pi_jffs2_mount_success=false
   pi_failsafe_net_message=false
   boot_run_hook preinit_main
@@ 第91行： / 第78行： @@
   done
-循环执行/lib/preinit 目录下面的脚本，这里简要分析一个,这里分析02_default_set_state,首先看看他的
+循环执行/lib/preinit 目录下面的脚本，这里简要分析一个,这里分析02_default_set_state,首先看看他的内容
   #!/bin/sh
@@ 第120行： / 第106行： @@
 、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 字段前有“-”字符，这
 个程序被称为“交互的”.
-【attention】action 取值
 {|class="wikitable"
 ! rowspan="1" | 名称 || 执行条件  || 说明

@@ 第2行： / 第2行： @@
 |-
+|
 任何系统的启动都是开发人员首要关注的问题，因为只有了解了系统的启动流程和启动机制，才能
 真正掌握一个系统，如果对启动的启动不熟悉的话，是不可能真正用好一个系统，openwrt 系统也不例
@@ 第9行： / 第8行： @@
 ==内核补丁==
-在openwrt 的官网上面下载的源码，其中包括了一些内核补丁，这里究竟为什么要给内核做补丁呢？因
+在openwrt 的官网上面下载的源码，其中包括了一些内核补丁，这里究竟为什么要给内核做补丁呢？ 因
 为openwrt 为了支持更多的路由器，更多的操作和openwrt 特有的一些内核功能，linux 源码是不具备
 的，这样openwrt 为了增加这些功能，就需要在linux 官网上面下载的源代码中做一些修改，在这里体
@@ 第32行： / 第31行： @@
-可以看到他它修改linux 内核中默认的启动项，可以看到它首先启动“/etc/preinit”，它是个脚本，咱
+可以看到他它修改linux 内核中默认的启动项，可以看到它首先启动“/etc/preinit”，它是个脚本，
-们就从这个脚本说起。
+我们就从这个脚本说起。
-=Preinit 介绍==
+==Preinit 介绍==
 Preinit 脚本在etc 目录下面，首先先看看他的内容：