busybox 初始化分析

下載busybox 1.00 http://busybox.net/downloads/busybox-1.00.tar.bz2
# tar jxvf busybox-1.00.tar.bz2
# cd busybox-1.00
# make defconfig
# make menuconfig 配置
# make
# make install
須要cp到ramdisk的文件在_install目錄中

下面主要分析一下內核到busybox的啓動流程
在kernel/init/main.c的init函數中有代碼
if (execute_command)
execve(execute_command,argv_init,envp_init);
execve("/sbin/init",argv_init,envp_init);
通常啓動命令行會給出 init=/linuxrc 這個參數，因而就有了
execute_command = "/linuxrc"
busybox中_install目錄下的 linuxrc 是busybox的一個軟連接
而在個人ramdisk中已經被替換成一個shell腳本，其中的代碼是
#!/bin/sh
exec /sbin/init
因此其實這個linuxrc基本沒什麼用處，我就能夠把
if (execute_command) execve(execute_command,argv_init,envp_init);
這句代碼註釋掉，因而內核就直接運行/sbin/init了
/sbin/init也是busybox的軟連接，因此接着下來就要看busybox的源代碼了
入口函數main在busybox-1.00/applets/busybox.c中
int main(int argc, char **argv)
{
const char *s;
bb_applet_name = argv[0];
if (bb_applet_name[0] == '-') bb_applet_name++;
for (s = bb_applet_name; *s != '\0';)
{
if (*s++ == '/')   bb_applet_name = s;
}
#ifdef CONFIG_LOCALE_SUPPORT
#ifdef CONFIG_INIT
if(getpid()!=1) /* Do not set locale for `init' */
#endif
{ setlocale(LC_ALL, ""); }
#endif
run_applet_by_name(bb_applet_name, argc, argv);
bb_error_msg_and_die("applet not found");
}

bb_applet_name = argv[0]
對於execve("/sbin/init",argv_init,envp_init)
bb_applet_name = argv_init[0] = "init"
在進入shell後，執行命令 ls -l 一樣也會調用main函數
這是 argv[0]="ls" argv[1]="-l"
接着是run_applet_by_name(bb_applet_name, argc, argv)
該函數的做用是找到bb_applet_name對應的主函數並執行，主要的代碼以下
if ((applet_using = find_applet_by_name (name)) != NULL)
{
bb_applet_name = applet_using->name;
exit ((*(applet_using->main)) (argc, argv));
}
struct BB_applet * find_applet_by_name (const char *name)
{
     return bsearch (name, applets, NUM_APPLETS,
sizeof (struct BB_applet), applet_name_compare);
}
能夠看出find_applet_by_name從applets結構中尋找name對應的項。
const struct BB_applet applets[] = {
#define APPLET(a,b,c,d) {#a,b,c,d},
#define APPLET_NOUSAGE(a,b,c,d) {a,b,c,d},
#define APPLET_ODDNAME(a,b,c,d,e) {a,b,c,d},
#ifdef CONFIG_TEST
APPLET_NOUSAGE("[", test_main, _BB_DIR_USR_BIN, _BB_SUID_NEVER)
#endif
#ifdef CONFIG_ADDGROUP
APPLET(addgroup, addgroup_main, _BB_DIR_BIN, _BB_SUID_NEVER)
#endif
#ifdef CONFIG_ADDUSER
APPLET(adduser, adduser_main, _BB_DIR_BIN, _BB_SUID_NEVER)
#endif
。。。。}
這樣看來若是想要在busybox中添加相應的命令，就只需在這裏添加一項並提供
相應的主函數便可。找到我關注的是init項
#ifdef CONFIG_INIT
APPLET(init, init_main, _BB_DIR_SBIN, _BB_SUID_NEVER)
#endif
因而init_main函數被執行。
在busybox-1.00/init/init.c中找到init_main函數，分析一下其中的關鍵代碼
parse_inittab();
run_actions(SYSINIT);
run_actions(ASKFIRST);
主要是這三個調用
parse_inittab函數分析inittab文件並執行其中的命令
方便一點能夠把刪除inittab文件，而我這裏也是沒有inittab文件的。
如下是沒有inittab文件執行的代碼
file = fopen(INITTAB, "r");
if (file == NULL) {
/* No inittab file -- set up some default behavior */
/* Reboot on Ctrl-Alt-Del */
new_init_action(CTRLALTDEL, "/sbin/reboot", "");
/* Umount all filesystems on halt/reboot */
new_init_action(SHUTDOWN, "/bin/umount -a -r", "");
#if !defined(__UCLIBC__) || defined(__ARCH_HAS_MMU__)
/* Swapoff on halt/reboot */
new_init_action(SHUTDOWN, "/sbin/swapoff -a", "");
#endif
/* Prepare to restart init when a HUP is received */
new_init_action(RESTART, "/sbin/init", "");
/* Askfirst shell on tty1-4 */
new_init_action(ASKFIRST, bb_default_login_shell, "");
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);
/* sysinit */
new_init_action(SYSINIT, INIT_SCRIPT, "");
return;
#ifdef CONFIG_FEATURE_USE_INITTAB
}
只是調用了不少的new_init_action函數，這個函數實際上是把這些init_action添加到
以init_action_list爲頭的鏈表裏，這樣即可以經過run_actions函數來調用。
run_actions(SYSINIT) 就會執行 INIT_SCRIPT 命令
#define INIT_SCRIPT "/etc/init.d/rcS" /* Default sysinit script. */
因而就執行了/etc/init.d/rcS這個shell腳本，須要看一下run_actions這個函數
static void run_actions(int action)
{
struct init_action *a, *tmp;
for (a = init_action_list; a; a = tmp)
{
    tmp = a->next;
    if (a->action == action)
    {
if (a->action & (SYSINIT | WAIT | CTRLALTDEL | SHUTDOWN | RESTART))
{
    waitfor(a);
    delete_init_action(a);
}
else if (a->action & ONCE)
{
   run(a);
   delete_init_action(a);
}
else if (a->action & (RESPAWN | ASKFIRST))
{
   if (a->pid == 0) a->pid = run(a);
}
     }
}
}
對於SYSINIT運行的是waitfor(a)，而對於ASKFIRST運行的是run(a)
看waitfor函數的代碼知道其實它也調用了run(a)建了一個子進程，只是
父進程會等待子進程運行結束。run函數是比較長的，只取其中的關鍵代碼看看
strcpy(buf, a->command);
s = buf;
for (tmpCmd = buf, i = 0; (tmpCmd = strsep(&s, " \t")) != NULL;)
{
if (*tmpCmd != '\0')
{
cmd[i] = tmpCmd;
i++;
}
}
cmd[i] = NULL;
cmdpath = cmd[0];
if (*cmdpath == '-') {
++cmdpath;
s = bb_get_last_path_component(cmdpath);
/* make a new argv[0] */
if ((cmd[0] = malloc(strlen(s) + 2)) == NULL) {
message(LOG | CONSOLE, bb_msg_memory_exhausted);
cmd[0] = cmdpath;
} else {
cmd[0][0] = '-';
strcpy(cmd[0] + 1, s);
}
}
execv(cmdpath, cmd);
其實就是處理a->command來獲的要執行的文件路徑和argv參數，調用execv函數執行它
對於run_actions(SYSINIT) 其a->command = "/etc/init.d/rcS"
處理後cmdpath = "/etc/init.d/rcS" ，cmd[0] = "/etc/init.d/rcS"
run_actions(ASKFIRST) 其a->command = bb_default_login_shell
const char * const bb_default_login_shell = LIBBB_DEFAULT_LOGIN_SHELL;
#define LIBBB_DEFAULT_LOGIN_SHELL      "-/bin/sh"
a->command = "-/bin/sh"
處理後cmdpath = "/bin/sh" ，cmd[0] = "-sh"
因爲run_actions(SYSINIT)會一直等待子進程執行完，
/etc/init.d/rcS就執行完了，基本的初始化也完成了，那麼就能夠進入shell了
這裏就是execv(cmdpath, cmd)去執行shell的
通常會要求按回車才進shell，能夠把run函數中如下注釋掉來取消回車直接進入
if (a->action & ASKFIRST)
{
char c;
messageD(LOG, "Waiting for enter to start '%s'(pid %d, terminal %s)\n",
cmdpath, getpid(), a->terminal);
bb_full_write(1, press_enter, sizeof(press_enter) - 1);
while(read(0, &c, 1) == 1 && c != '\n')
;
}
/bin/sh一樣是busybox的軟連接，一樣去執行main函數
這是的argv[0] = "-sh" 去掉-後，用"sh"去查找函數
#if defined(CONFIG_FEATURE_SH_IS_ASH) && defined(CONFIG_ASH)
APPLET_NOUSAGE("sh", ash_main, _BB_DIR_BIN, _BB_SUID_NEVER)
#elif defined(CONFIG_FEATURE_SH_IS_HUSH) && defined(CONFIG_HUSH)
APPLET_NOUSAGE("sh", hush_main, _BB_DIR_BIN, _BB_SUID_NEVER)
#elif defined(CONFIG_FEATURE_SH_IS_LASH) && defined(CONFIG_LASH)
APPLET_NOUSAGE("sh", lash_main, _BB_DIR_BIN, _BB_SUID_NEVER)
#elif defined(CONFIG_FEATURE_SH_IS_MSH) && defined(CONFIG_MSH)
APPLET_NOUSAGE("sh", msh_main, _BB_DIR_BIN, _BB_SUID_NEVER)
#endif
busybox中有四種shell，在配置的時候注意下，通常選擇默認的爲ash
這樣執行的函數就是ash_main，ash_main怎樣進入命令行，怎樣接收命令，下次再分析了

 

參考資料：http://51CTO提醒您，請勿濫發廣告!.net/content-detail/237959_2.html