busybox(一)浅析

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title: busybox(一)浅析

tag: arm

date: 2018-11-13 23:02:33

busybox(一)浅析

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• title: busybox(一)浅析tag: armdate: 2018-11-13 23:02:33

源码包在busybox-1.7.0.tar.bz2,一个命令对应着一个c文件,执行init命令，则是有init.c,有函数init_main

int init_main(int argc, char **argv);

最终的目的是启动客户的应用程序，需要指定具体的环境

1. 配置文件读取
2. 解析配置文件
3. 执行用户程序

help

相关的帮助可以搜索下/examples下的文件,比如搜索inittab,里面有相关说明

#define SYSINIT     0x001		//执行一次等待结束后从链表删除
#define RESPAWN     0x002		//while循环执行
#define ASKFIRST    0x004		//while循环执行,会打印信息,等待回车
#define WAIT        0x008		//执行一次等待结束后从链表删除,在SYSINIT后
#define ONCE        0x010		//与SYSINIT 区别在于不等待其执行结束
#define CTRLALTDEL  0x020		//输入信号后执行
#define SHUTDOWN    0x040		//输入信号后执行
#define RESTART     0x080		//输入信号后执行

流程图

引入

从init_main函数入口分析,Linux 是按照run_init_process("/sbin/init");形式调用,没有传递参数,所以执行else分支,解析配置表

if (argc > 1
 && (!strcmp(argv[1], "single") || !strcmp(argv[1], "-s") || LONE_CHAR(argv[1], '1'))
) {
	/* Start a shell on console */
	new_init_action(RESPAWN, bb_default_login_shell, "");
} else {
	/* Not in single user mode -- see what inittab says */

	/* NOTE that if CONFIG_FEATURE_USE_INITTAB is NOT defined,
	 * then parse_inittab() simply adds in some default
	 * actions(i.e., runs INIT_SCRIPT and then starts a pair
	 * of "askfirst" shells */
	parse_inittab();
}

读取inittab

parse_inittab();读取inittab配置表,可以搜索下example下查看例子帮助,查阅如下格式

Format for each entry: <id>:<runlevels>:<action>:<process>
<id>: WARNING: This field has a non-traditional meaning for BusyBox init!
<runlevels>: The runlevels field is completely ignored.
<action>: Valid actions include: sysinit, respawn, askfirst, wait, once,restart, ctrlaltdel, and shutdown.
<process>: Specifies the process to be executed and it's command line.

标识	作用
id	自动加上/dev/的前缀,用作终端,stdin,stdout,stderr:printf,scanf,err 可以省略
runlevels	可以忽略
action	指示何止执行
process	应用程序或者可执行脚本

最终执行new_init_action运行脚本程序

默认的配置表读取

#define INITTAB      "/etc/inittab"	/* inittab file location */
static void parse_inittab(void)
｛
	file = fopen(INITTAB, "r");
｝

创建执行脚本链表

for (a = actions; a->name != 0; a++) {
	if (strcmp(a->name, action) == 0) {
		if (*id != '\0') {
			if (strncmp(id, "/dev/", 5) == 0)	//这里为id加上/dev/的前缀
				id += 5;
			strcpy(tmpConsole, "/dev/");
			safe_strncpy(tmpConsole + 5, id,
				sizeof(tmpConsole) - 5);
			id = tmpConsole;
		}
		new_init_action(a->action, command, id);
		break;
	}
}

当不存在这个配置表的时候也会有一个默认配置文件,这里以默认的其中一个脚本解析

new_init_action(ASKFIRST, bb_default_login_shell, VC_2);

# define VC_2 "/dev/tty2"
#define ASKFIRST    0x004
const char bb_default_login_shell[] ALIGN1 = LIBBB_DEFAULT_LOGIN_SHELL;
#define LIBBB_DEFAULT_LOGIN_SHELL      "-/bin/sh"

也就是最终执行

new_init_action(ASKFIRST, "-/bin/sh", "/dev/tty2");
ASKFIRST 执行的时机
-/bin/sh 脚本程序
/dev/tty2 id终端,加上了/dev/,符合上述描述

分析下new_init_action函数内部,

1. 创建 init_action结构,包含inittab中的信息
2. 加入到init_action_list链表中

for (a = last = init_action_list; a; a = a->next) {
	/* don't enter action if it's already in the list,
	 * but do overwrite existing actions */
	if ((strcmp(a->command, command) == 0)
	 && (strcmp(a->terminal, cons) == 0)
	) {
		a->action = action;
		return;
	}
	last = a;
}

struct init_action {
	struct init_action *next;
	int action;
	pid_t pid;								//对应进程id, process id
	char command[INIT_BUFFS_SIZE];			//对应应用程序
	char terminal[CONSOLE_NAME_SIZE];		//对应终端
};

由此,可以理解当配置文件不存在的时候,会去创建配置表

	#define INITTAB      "/etc/inittab"	/* inittab file location */
	file = fopen(INITTAB, "r");

	if (file == NULL) {
		/* No inittab file -- set up some default behavior */
		/* Reboot on Ctrl-Alt-Del */
		new_init_action(CTRLALTDEL, "reboot", "");
		/* Umount all filesystems on halt/reboot */
		new_init_action(SHUTDOWN, "umount -a -r", "");
		/* Swapoff on halt/reboot */
		if (ENABLE_SWAPONOFF) new_init_action(SHUTDOWN, "swapoff -a", "");
		/* Prepare to restart init when a HUP is received */
		new_init_action(RESTART, "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;
    }
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>↓
创建类似的inittatb             ↓
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>↓
::CTRLALTDEL:reboot
::SHUTDOWN:umount -a -r
::RESTART:init
::ASKFIRST:-/bin/sh:
tty2::ASKFIRST:-/bin/sh
tty3::ASKFIRST:-/bin/sh
tty4::ASKFIRST:-/bin/sh
::SYSINIT:/etc/init.d/rcS

执行脚本

脚本有多种类型,不同类型执行方式与时机不同

#define SYSINIT     0x001		//执行一次等待结束后从链表删除
#define RESPAWN     0x002		//while循环执行
#define ASKFIRST    0x004		//while循环执行,会打印信息,等待回车
#define WAIT        0x008		//执行一次等待结束后从链表删除,在SYSINIT后
#define ONCE        0x010		//与SYSINIT 区别在于不等待其执行结束
#define CTRLALTDEL  0x020		//输入信号后执行
#define SHUTDOWN    0x040		//输入信号后执行
#define RESTART     0x080		//输入信号后执行

run_actions(SYSINIT);
   				waitfor(a, 0);//执行a，等待执行结束
   					run(a);//执行创建process子进程
   					 waitpid(runpid, &status, 0);
				delete_init_action(a);//删除链表
	/* Next run anything that wants to block */
	run_actions(WAIT);
	   				waitfor(a, 0);//执行a，等待执行结束
   					run(a);//执行创建process子进程
   					 waitpid(runpid, &status, 0);
				delete_init_action(a);//删除链表
	/* Next run anything to be run only once */
	run_actions(ONCE);
					run(a);
					delete_init_action(a);
		/* Now run the looping stuff for the rest of forever */
	while (1) {//重新运行pid已经退出的子进程
		run_actions(RESPAWN);
				if (a->pid == 0) {  //默认pid为0
					a->pid = run(a);}

		run_actions(ASKFIRST);
				if (a->pid == 0) {
					a->pid = run(a);}
					//打印"\nPlease press Enter to activate this console. ";，
					//等待输入回车
					//创建子进程
		wpid = wait(NULL);//等待子进程退出
		while (wpid > 0) {
				a->pid--；//推出后pid=0
			}
		}
	}

小结

1. 打开终端 dev/console
2. 打开dev/null ,用作不设置终端id的时候的定位
3. 读取配置文件etc/inittab ,需要存在配置文件的可执行程序或者脚本
4. 执行脚本

所以一个最小的根文件系统必备的一些资源

dev/console
dev/null
sbin/init-------------busybox提供,至少需要这个应用程序,这是linux启动的第一个应用程序
etc/inittab-----------配置文件,定义了一些应用程序
配置文件制定的应用程序----配置文件指定的应用程序
C库--------------------应用程序的C库