Openwrt启动流程及启动脚本分析

1 概述

        在linux的发展过程中，linux的启动程序也在发展，从sysv init到现在的upstart、systemd，

通常该程序是进程号为1的进程，该程序在linux系统有着举足轻重的地方。在openwrt中，使

用了另外一种启动程序叫做procd，本文的重点并不在于介绍procd，本文主要介绍并解析

procd、preinit及各种脚本如何完成整个系统的初始化。

2 软件环境

        Linux发行版：ubuntu14.04 LTS

        Openwrt版本：barrier break 14.07 r42635 （linux kernel 3.10.49）

        硬件：MPR-A2模块（rt5350）

        在查看linux内核代码及根文件系统下的脚本之前，需要对openwrt进行配置，运行

make menuconfig，在Target System中选择Ralink RT288x/RT3xxx，Subtarget中选择RT3x5x/RT5350 

based boards，Target Profile选择HAME MPR-A2，然后make完成openwrt的编译。打完patch的内核

代码在build_dir/target-mipsel_24kec+dsp_uClibc-0.9.33.2/linux-ramips_rt305x/目录下，根文件系统目

录在build_dir/target-mipsel_24kec+dsp_uClibc-0.9.33.2/root-ramips/。

3 启动分析

3.1 内核启动点

        Linux的启动入口为start_kernel()（init/main.c），该函数的最后会调用rest_init()（init/main.c），

该函数创建两个内核线程init和kthreadd之后，进入死循环，即所谓的0号进程。init线程执行

kenrel_init()（init/main.c）函数，在kernel_init函数中，首先会检查内核的启动参数中是否有设置init

参数，如果有，则会使用该参数指定的程序作为init程序，否则会按照如下代码（打上patch后的）

中所示的顺序依次尝试启动，如果都无法启动就会导致kernel panic。

                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"))

                return 0;

        在目前的环境下，内核启动参数未设置init参数，所以会以/etc/preinit程序作为init程序，preinit实际为shell脚本。

3.2 相关文件

3.2.1 脚本文件

        /etc/preinit

        /lib/functions.sh

        /lib/functions/preinit.sh

        /lib/functions/system.sh

        /lib/preinit/下所有脚本

3.2.2 init程序

        在proc程序包中，编译完会生成两个可执行程序：init和procd，均在目 录/sbin下，这两个程序均会使用到。

3.3 过程分析

        这个初始化过程遵循如下主线：

 

        下面我们一步一步分析这个过程。

        在/etc/preinit脚本中，第一条命令如下：

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

        在从内核执行这个脚本时，PREINIT这个变量时没有定义的，所以会直接执行/sbin/init。/sbin/init程序主要做

了一些初始化工作，如环境变量设置、文件系统挂载、内核模块加载等，之后会创建两个进程，分别执行/etc/preinit

和/sbin/procd，执行/etc/preinit之前会设置变量PREINIT，/sbin/procd会带-h的参数，当procd退出后会调用exec执行

/sbin/proc替换当前init进程（具体过程可参见procd程序包中的init和procd程序）。这就是系统启动完成后，ps命令显示

的进程号为1的进程名最终为/sbin/procd的由来，中间是有几次变化的。

        继续看/etc/preinit脚本，出来变量设置外，接下来是执行了三个shell脚本：

                . /lib/functions.sh

                . /lib/functions/preinit.sh

                . /lib/functions/system.sh

        注意“.”和“/”之间是有空格的，这里的点相当与souce命令，但souce是bash特有的，并不在POSIX标准中，“.”

是通用的用法。使用“.”的意思是在当前shell环境下运行，并不会在子shell中运行。这几个shell脚本主要定义了shell函数，

特别是preinit.sh中，定义了hook相关操作的函数。

        之后会使用boot_hook_init定义五个hook结点如下：

                boot_hook_init preinit_essential

                boot_hook_init preinit_main

                boot_hook_init failsafe

                boot_hook_init initramfs

                boot_hook_init preinit_mount_root

        之后会向这些结点中添加hook函数。

        在之后就是一个循环，依次在当前shell下执行/lib/preinit/目录下的脚本，

                for pi_source_file in /lib/preinit/*; do

                . $pi_source_file

                done

        /lib/preinit/目录下的脚本具体类似的格式，定义要添加到hook结点的函数，然后通过boot_hook_add将该函数添加到

对应的hook结点。

        最后，/etc/preinit就会执行boot_run_hook函数执行对应hook结点上的函数。在当前环境下只执行了preinit_essential和

preinit_main结点上的函数，如下：

                boot_run_hook preinit_essential

                boot_run_hook preinit_main

        到此，/etc/preinit执行完毕并退出。如果需要跟踪调试这些脚本，可以 在/etc/preinit的最开始添加一条命令set -x，这

样就会打印出执行命令的过程， 当并不会真正执行。

        至于系统服务程序的启动及初始化将全由procd完成，procd的功能不仅在于此，它还集成更多其他功能，具体可参见

procd的资料。

4 参考资料

        1.openwrt启动脚本分析，http://blog.chinaunix.net/uid-26598889-id-3060545.html

        2.Openwrt barrier break 14.07源码

转自：http://blog.csdn.net/wwx0715/article/details/41725917