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参考博客
init进程的详解_天糊土的博客-CSDN博客_init进程
busybox详解_linuxarmsummary的博客-CSDN博客
前言
因为uboot给内核传参的bootargs中有“init=/linuxrc”这个项目,而由前面的分析可知/linuxrc这个二进制文件位于根文件系统中,它指向根文件系统的/bin/busybox这个命令。因此这里先总结性地介绍/linuxrc这个文件,然后再分析busybox的源码。
一、/linuxrc文件简介
1、/linuxrc文件是一个可执行的应用程序
(1)/linuxrc是应用层的程序,和内核没有关系。
(2)/linuxrc在开发板当前内核系统下是可执行的。如果在ARM SoC的linux系统上运行,那么这个程序就是用arm-linux-gcc编译链接的;如果是在PC机linux系统下运行,那么这个程序就是用gcc编译连接的。
(3)/linuxrc如果是静态编译连接的,则直接可以运行;如果是动态编译连接的,必须提供必要的库文件才能运行。但实际上/linuxrc由内核直接调用执行,因此用户没有机会去导出库文件的路径,因此/linuxrc没法动态连接,一般都是静态连接的。
2、/linuxrc执行时引出用户界面
/linuxrc应用程序,即进程1,是其他所有应用程序进程的祖宗进程。
比如用户操作界面由/linuxrc引出,应用程序是直接或者间接地被/linuxrc调用执行的。用户界面程序、其他的应用程序就是进程2、3、4等等。
3、/linuxrc负责系统启动后的配置
为了让操作系统用起来更方便,更具实用性,操作系统启动后还需要进行配置(一般叫做运行时配置,英文简写是etc),/linuxrc负责系统启动后的配置。
4、/linuxrc在嵌入式linux中一般就是busybox
(1)busybox是一个C语言写出来的项目,里面包含了很多.c文件和.h文件。此项目可以被配置编译成各个平台下面可以运行的应用程序。如果用arm-linux-gcc来编译busybox就会得到一个可以在我们开发板linux内核上运行的应用程序。
(2)busybox是为了在嵌入式环境下构建rootfs而开发的,换言之,它是为了构建根文件系统而专门开发的init进程应用程序。比如海思SDK提供的文件夹形式的根文件系统,其目录中的linuxrc文件,它里面只有一行代码“bin/busybox”。
(3)busybox同时也为当前系统提供了一整套的shell命令程序集,比如vi、cd、ls等。在linux发行版(比如ubuntu、redhat、centOS等)中,vi、cd、ls等命令都是一个个单独的应用程序,但是在嵌入式linux中,为了省事,把vi、cd等所有常用的shell命令集合到一起,构成一个shell命令包,起名叫busybox。
(4)集成后busybox程序的大小比这些常用的命令的大小加起来要小很多。这是因为busybox本身提供的shell命令是阉割版的。busybox中的命令支持的参数选项比发行版中要少,比如ls在发行版中可以有几十个参数选项,但是在busybox中只保留了几个常用的选项,不常用的都删除掉了。另外busybox中所有命令的实现代码都在一个程序中实现,而各个命令中有很多代码函数都是通用的,通用会降低重复代码出现的次数,从而减少总的代码量和体积。比如ls、cd、mkdir等命令都会操作目录,因此在busybox中实现目录操作的函数就可以被这些命令通用。
(5)busybox的体积优势是嵌入式系统本身的要求和特点造成的。
二、busybox源码分析
1、程序入口
(1)我们对程序进行分析时,需要按照程序运行时的逻辑顺序来分析,因此要找到入口地址。在uboot和linux kernel这两个大的C语言项目中,入口地址由连接脚本指定。而操作系统下的应用程序,它们的入口地址一般是main函数。busybox是linux启动后运行的第一个应用程序,因此其中必然有main函数,而且main就是入口地址。
(2)通过对busybox源码建立SI工程,搜索main这个符号发现有很多main函数,到底哪个才是入口地址呢?busybox-1.24.1/applets/applets.c文件的main函数中调用了lbb_main函数,通过查询该函数符号得知busybox的入口地址是busybox-1.24.1/libbb/appletlib.c中的main函数。
(3)busubox中有很多xxx_main函数,它们是busybox所支持的xxx命令的真正入口,比如ls_main函数就是busybox当作ls函数使用时的入口程序。busybox每次执行时都是先执行其入口main函数,然后通过main函数的传参argv[0]来识别要执行的xxx函数,然后调用相应的xxx_main函数来具体实现这个命令。比如pwd命令,在busybox命令行下执行pwd命令时实际执行的是pwd_main这个函数。
2、对inittab文件进行解析与执行
(1)对根文件系统中的rootfs_xjh/etc/inittab文件进行解析的是busybox-1.24.1/init/init.c文件中的init_main函数。
(2)执行逻辑
(1)先通过parse_inittab函数解析/etc/inittab文件。解析的重点是将inittab中的各个action和process解析出来。
(2)然后后面先直接执行sysinit和wait和once(注意这里只执行一遍),然后在while(1)死循环中去执行respwan和askfirst。