第4阶段——制作根文件系统之分析init_post()如何启动第1个程序(1)

本章学习如何启动第一个应用程序

1.在前面的分析中我们了解到，在init进程中内核挂接到根文件系统之后，会开始启动第一个应用程序:

kernel_init函数代码如下:

static int __init kernel_init(void * unused)    //进入init进程                                  
{    prepare_namespace()  //挂载根文件系统{... ...      / /通过解析出来的命令行参数” root=/dev/mtdblock3”来挂接根文件系统 mount_root();   //开始挂载}init_post();           //启动应用程序     
}
}

2.接下来开始分析init_post()如何启动应用程序的,代码如下:

static int noinline init_post(void)
{/*内核已经初始化完成,所以清除__init_begin段到__init_end段之间的数据*/free_initmem();unlock_kernel();mark_rodata_ro();system_state = SYSTEM_RUNNING;numa_default_policy(); /*  打开dev/console控制台设备(串口0),使用户能输入信息, /dev/console即成为kernel_init进程的标准输入源（文件描述符0）,
   打开失败则打印Warning: unable to open an initial console.\n   */if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)printk(KERN_WARNING "Warning: unable to open an initial console.\n");

当我们删除根文件系统的内容再启动内核，发现串口就会打印上面的字符串,如下图:

会显示打开dev/console失败，是因为根文件系统还是在root=/dev/mtdblock3, 所以能挂载根文件系统,我们擦除了mtd3内容,也就是dev里面的内容,所以无法打开console控制台。

接下来继续分析init_post():

/*调用dup打开/dev/console文件描述符两次, 该控制台设备就也可以供标准输出和标准错误使用（文件描述符1和2），
kernel_init进程现在就拥有3个文件描述符--标准输入、标准输出以及标准错误。*/(void) sys_dup(0);(void) sys_dup(0);
if (ramdisk_execute_command) {       //若 ramdisk_execute_command为0,不运行它run_init_process(ramdisk_execute_command);  printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s\n",ramdisk_execute_command); }

搜索上面ramdisk_execute_command,发现它是一个char型全局数组,找到它被用在init_setup()中,代码如下:

static int __init rdinit_setup(char *str)
{unsigned int i;/* 使ramdisk_execute_command数组等于str  *、ramdisk_execute_command = str;     /* See "auto" comment in init_setup */for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)argv_init[i] = NULL;return 1;
}__setup("rdinit=", rdinit_setup);

ramdisk_execute_command

发现上面__setup和我们上节分析的挂载根文件系统的__setup都是一样的

它是匹配命令行中以” rdinit=”开头的字符串,由于我们uboot的命令行参数中没有”rdint=”，所以ramdisk_execute_command=0,不执行if判断

接下来继续分析init_post():

if (execute_command) {   // execute_command不为0, 运行它/* run_init_process 运行目标程序成功后会一直死循环*/          
run_init_process(execute_command);  /*run_init_process运行失败退出后,打印Failed to execute /linuxrc.  Attempting defaults...  */printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s.  Attempting ""defaults...\n", execute_command);}

搜索上面execute_command,发现它是一个char型全局数组,找到它被用在init_setup()中,代码如下:

static int __init init_setup(char *str)
{unsigned int i;/*execute_command =str*/execute_command = str;     for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)argv_init[i] = NULL;return 1;
}
__setup("init=", init_setup);

execute_command

发现上面__setup和我们上节分析的挂载根文件系统的__setup都是一样的

显然这里就是用来匹配命令行中以” init=”开头的字符串，然后再将命令行参数bootargs中的” init=/linuxrc”中的” /linuxrc”放在execute_command数组中.

(init=/linuxrc:指定内核启动后运行的第一个脚本是当前目录下linuxrc脚本)

最终__setup("init=", init_setup)宏= { __setup_str_ root_dev_setup[], root_dev_setup , 0 };

然后放在.init.setup段中,在内核启动后进入start_kernel()函数中使用这个宏，并将” /linuxrc”放在execute_command数组中.

当文件系统被擦除后,就会运行linuxrc应用程序失败,打印执行linuxrc失败,如下图:

接下来继续分析init_post():

/*运行应用程序失败后,从下面3个地方查找可能出现 init应用程序的所有地方*/run_init_process("/sbin/init");run_init_process("/etc/init");run_init_process("/bin/init");/*试图建立/bin/sh 来代替应用程序 */run_init_process("/bin/sh");/*如上图所示，当前面的所有情况都失败时，调用panic。这样内核就会试图同步磁盘，确保其状态一致。
     如果超过了内核选项中定义的时间，它也可能会重新启动机器。*/panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");}