busybox里的init

busybox被大家比作瑞士军刀，主要是它以很小的体积提供给我们很多很有用的shell指令。但是这里我们要关注的是busybox的init。

内容有些多，我们结合它的init.c的代码做简单介绍（busybox-1.11.2/init/init.c）。

1、首先busybox的init会尝试只读方式打开inittab，并读取里面的配置：

static void parse_inittab(void)
{
    FILE *file;
    char buf[COMMAND_SIZE];

    if (ENABLE_FEATURE_USE_INITTAB)
        file = fopen(INITTAB, "r");
    else
        file = NULL;
    ...
    while (fgets(buf, COMMAND_SIZE, file) != NULL) {
        static const char actions[] =
            STR_SYSINIT    "sysinit\0"
            STR_RESPAWN    "respawn\0"
            STR_ASKFIRST   "askfirst\0"
            STR_WAIT       "wait\0"
            STR_ONCE       "once\0"
            STR_CTRLALTDEL "ctrlaltdel\0"
            STR_SHUTDOWN   "shutdown\0"
            STR_RESTART    "restart\0"
        ;
        char tmpConsole[CONSOLE_NAME_SIZE];
        char *id, *runlev, *action, *command;
        const char *a;

        /* Skip leading spaces */
        id = skip_whitespace(buf);
        /* Trim the trailing '\n' */
        *strchrnul(id, '\n') = '\0';
        /* Skip the line if it is a comment */
        if (*id == '#' || *id == '\0')
            continue;

        /* Line is: "id:runlevel_ignored:action:command" */
        runlev = strchr(id, ':');
        if (runlev == NULL /*|| runlev[1] == '\0' - not needed */)
            goto bad_entry;
        action = strchr(runlev + 1, ':');
        if (action == NULL /*|| action[1] == '\0' - not needed */)
            goto bad_entry;
        command = strchr(action + 1, ':');
        if (command == NULL || command[1] == '\0')
            goto bad_entry;

        *command = '\0'; /* action => ":action\0" now */
        for (a = actions; a[0]; a += strlen(a) + 1) {
            if (strcmp(a + 1, action + 1) == 0) {
                *runlev = '\0';
                if (*id != '\0') {
                    if (strncmp(id, "/dev/", 5) == 0)
                        id += 5;
                    strcpy(tmpConsole, "/dev/");
                    safe_strncpy(tmpConsole + 5, id,
                        sizeof(tmpConsole) - 5);
                    id = tmpConsole;
                }
                new_init_action((uint8_t)a[0], command + 1, id);
                goto next_line;
            }
       ...
}

从上面，我们可以看到inittab是以#号作为注释，然后其余部分的格式是：id:runlevel_ignored:action:command（留意这里的runlevel_ignored，busybox里面的runlevel_ignored没有意义；也可以说busybox里面只有一个runlevel。）

而这里一共定义了STR_SYSINIT、STR_RESPAWN、STR_ASKFIRST、STR_WAIT、STR_ONCE、STR_CTRLALTDEL、STR_SHUTDOWN、STR_RESTART等一共8种action。

分析完inittab文件后，init把他们都放到了init_action_list里面，供后面使用。

 

2、执行具体的action是在run_actions()里面。比如，我们要执行SYSINIT，那么，我们就调用run_action(SYSINIT)，如此，会从init_action_list里面找到所有标记为SYSINIT的条目，然后调用run来执行它。

static void run_actions(int action_type)
{
    struct init_action *a, *tmp;

    for (a = init_action_list; a; a = tmp) {
        tmp = a->next;
        if (a->action_type & action_type) {
            /* a->terminal of "" means "init's console" */
            if (a->terminal[0] && access(a->terminal, R_OK | W_OK)) {
                //message(L_LOG | L_CONSOLE, "Device %s cannot be opened in RW mode", a->terminal /*, strerror(errno)*/);
                delete_init_action(a);
            } else
            if (a->action_type & (SYSINIT | WAIT | CTRLALTDEL | SHUTDOWN | RESTART)) {
                waitfor(run(a));
                delete_init_action(a);
            } else if (a->action_type & ONCE) {
                run(a);
                delete_init_action(a);
            } else if (a->action_type & (RESPAWN | ASKFIRST)) {
                /* Only run stuff with pid==0.  If they have
                 * a pid, that means it is still running */
                if (a->pid == 0) {
                    a->pid = run(a);
                }
            }
        }
    }
}

这里有两个地方需要留意：

1）在run（）函数里面有调用fork，也就是，run_actions会把每个command都放到一个新的progress里面去执行。

2）RESPAWN和ASKFIRST是不会从action_list里面删除掉的！！！所以，标记为这两个ACTION的操作，在run之前会检查进程在不在，不在的话就重启，在的话什么都不做，继续执行下一跳。

 

3、init_main

init_main（）里面描述了init的动作过程。在parse_inittab之后，动作过程基本如下：

1）按SYSINIT、WAIT、ONCE，做好init的准备工作。具体比如，run_actions(SYSINIT)。

2）开始一个死循环。执行RESPAWN和ASKFIRST，如果这些process不存在，就重启他们；监视子进程是否有挂掉的，如果有，就把他们的尸体拾掇拾掇，然后登记在册。

 

4.关于/etc/init.d/rcS，在parse_inittab里面找到了它的踪迹，它是在找不到inittab的情况下默认执行的动作之一。

if (ENABLE_FEATURE_USE_INITTAB)
        file = fopen(INITTAB, "r");
    else
        file = NULL;

    /* No inittab file -- set up some default behavior */
    if (file == NULL) {
        /* 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 QUIT 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;
    }

这里是讲，如果我们没有定义inittab，我们就在init_action_list里面添加这些action；INIT_SCRIP是唯一一个SYSINIT的动作，也就是由/etc/init.d/rcS来完成系统初始化。这个就不做多解释了。

 

5、inittab编程

busybox的inittab文件与通常的inittab不同，它没有runlevel的概念，语句功能上也有限制。

inittab语句的标准格式是<id>:<runlevels>:<action>:<command>

各字段的含义如下：
<id>: id字段与通常的inittab中的含义不同，它代表的是这个语句中process执行所在的tty设备，内容就是/dev目录中tty设备的文件名。由于是运行process的tty设备的文件名，所以也不能象通常的inittab那样要求每条语句id的值唯一。
<runlevels>: 此字段完全被忽略。
<action>: 为下列这些值之一：
sysinit, respawn, askfirst, wait,once, restart, ctrlaltdel, shutdown
其含义与通常的inittab的定义相同。特别提一下askfirst，它的含义与respawn相同，只是在运行process前，会打出一句话 “please press Enter to active this console”，然后等用户在终端上敲入回车键后才运行process。
<command>： 指定要运行process的命令行，比如下面，我们要在init完成后启动dropbear，那么它的命令行参数是dropbear -F -d /etc/persistent/dropbear_dss_host_key -r /etc/。

下面是该系统使用的inittab：

# Executed on startup
::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
# Start an "askfirst" shell on the console (whatever that may be)
ttyS0::askfirst:/sbin/getty -L ttyS0 115200 vt100
# Stuff to do when restarting the init process
::restart:/sbin/init
# Run daemons
::wait:/usr/etc/rc.d/rc start
# Stuff to do before rebooting
::shutdown:/etc/rc.d/rc stop
::shutdown:/etc/rc.d/rc.stop
::shutdown:/bin/umount -a -r
null::respawn:/bin/infctld -m -c
null::respawn:/bin/lighttpd -D -f /etc/lighttpd.conf
null::respawn:/bin/dropbear -F -d /etc/persistent/dropbear_dss_host_key -r /etc/