rk3188--3.initramfs_data.cpio的生成及使用



一. usr目录下initramfs_data.cpio的生成过程
1.1 Makefile中 控制整个流程
在usr/Makefile中

cmd_initfs = $(initramfs) -o $@ $(ramfs-args) $(ramfs-input)
$(obj)/initramfs_data.cpio$(suffix_y): $(obj)/gen_init_cpio $(deps_initramfs) klibcdirs
    $(Q)$(initramfs) -l $(ramfs-input) > $(obj)/.initramfs_data.cpio.d  //a.
    $(call if_changed,initfs)                          //b.

a.这条命令展开
    /bin/bash /rk/rk3188/kernel/scripts/gen_initramfs_list.sh -l -d > usr/.initramfs_data.cpio.d
    作用:   (没有什么实际的作用)
       在文件usr/.initramfs_data.cpio.d中写入
            deps_initramfs := /rk/rk3188/kernel/scripts/gen_initramfs_list.sh \
b. 就是执行cmd_initfs
    /bin/bash /rk/rk3188/kernel/scripts/gen_initramfs_list.sh -o usr/initramfs_data.cpio   -d
    作用:
           调用脚本 gen_initramfs_list.sh -o是生成的文件 -d是打印目录
1.2分析脚本gen_initramfs_list.sh
Makefile中的调用:
    /bin/bash /rk/rk3188/kernel/scripts/gen_initramfs_list.sh -o usr/initramfs_data.cpio   -d

#!/bin/sh
set -e
default_initramfs() {  //将默认的目录文件列表写入到临时的cpiolist中
    cat <<-EOF >> ${output}
        # This is a very simple, default initramfs

        dir /dev 0755 0 0
        nod /dev/console 0600 0 0 c 5 1
        dir /root 0700 0 0
        # file /kinit usr/kinit/kinit 0755 0 0
        # slink /init kinit 0755 0 0
    EOF
}
arg="$1"
case "$arg"  in
    "-o")    # generate compressed cpio image named $1
        shift
        output_file="$1"                   //output_file= usr/initramfs_data.cpio
        cpio_list="$(mktemp ${TMPDIR:-/tmp}/cpiolist.XXXXXX)"  //生成临时的cpiolist文件名
        output=${cpio_list}
        echo "$output_file" | grep -q "\.cpio$" && compr="cat"  //如果output_file中有cpio字样
        shift                                                   //compr=cat
        ;;
esac
while  [ $# -gt 0 ]; do
    arg="$1"
    shift
    case "$arg"  in
        "-d")                    //生成默认initramfs的目录文件列表
            default_list="$arg"
            default_initramfs
            ;;
    esac
done

if [ ! -z ${output_file} ]; then
    if  [ -z ${cpio_file}  ]; then
        cpio_tfile="$(mktemp ${TMPDIR:-/tmp}/cpiofile.XXXXXX)"      //生成临时的cpio文件名
        #usr/gen_init_cpio  /tmp/cpiolist.hWjXZa > /tmp/cpiofile.c6tWD2        usr/gen_init_cpio ${cpio_list} > ${cpio_tfile}       //按照cpiolist的内容生成cpio文件
    fi
    rm ${cpio_list}
    if  [ "${is_cpio_compressed}"  = "compressed"  ]; then
        cat ${cpio_tfile} > ${output_file}      //不执行
    else
        #将临时的cpio文件,写入到正式的cpio文件中(usr/initramfs_data.cpio)
        (cat ${cpio_tfile}  | ${compr} -  > ${output_file})  ||  (rm -f ${output_file}  ; false)
    fi
    [  -z ${cpio_file} ] && rm ${cpio_tfile}
fi
exit 0

梳理一下执行流程:
    a. 生成默认的cpiolist
    b. 按照默认的cipiolist中的内容,生成/tmp/cpiofile.c6tWD
    c. 将这个/tmp/cpiofile.c6tWD复制成usr/initramfs_data.cpio
1.3分析gen_init_cpio
gen_int_cpio的调用过程:
     usr/gen_init_cpio  /tmp/cpiolist.hWjXZa > /tmp/cpiofile.c6tWD2
其中/tmp/cpiolist.hWjXZa的内容如下:

# This is a very simple, default initramfs

dir /dev 0755 0 0
nod /dev/console 0600 0 0 c 5 1
dir /root 0700 0 0
# file /kinit usr/kinit/kinit 0755 0 0
# slink /init kinit 0755 0 0

在内核源码的usr目录下有个gen_init_cpio.c,编译后会生成gen_init_cpio

int main (int argc, char *argv[])
{
    FILE *cpio_list;
    char line[LINE_SIZE];
    char *args, *type;
    int ec  = 0;
    int line_nr  = 0;
    const char  *filename;

    default_mtime =  time(NULL);
    ... //省略解析参数部分,因为调用时只有一个参数filename
    filename = argv[optind];
    FILE* cpio_list  = fopen(filename, "r");   //打开cpiolist
    //进行cpiolist的解析
    while  (fgets(line, LINE_SIZE, cpio_list)) {  //每次读取一行
        int type_idx;
        size_t slen = strlen(line);
        line_nr++;

        if  ('#' == *line)                     //跳过注释行
            continue;
        //分别解析出类型与文件
        type = strtok(line, " \t");            //每行中" \t"以前的字符串代表类型
        args  = strtok(NULL, "\n");             //剩下的是文件
        //调用与type相同项的函数指针,进行打包
        for  (type_idx = 0; file_handler_table[type_idx].type; type_idx++) {
            if  (! strcmp(line, file_handler_table[type_idx].type))
               file_handler_table[type_idx].handler(args);    //打包过程就不多说了,
                break;
        }
    }
    if  (ec == 0)
        cpio_trailer();        //最后加上trailer
}

rk3188--1.mkimage.sh及cpio打包过程分析:
http://blog.chinaunix.net/uid-26009923-id-4068594.html

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二.将initramfs_data.cpio的编译进内核
2.1 initramfs_data.cpio的链接过程
在usr/initramfs_data.S中

//将initramfs_data.cpio放在.init.ramfs这个section中
.section .init.ramfs,"a"
__irf_start:
.incbin __stringify(INITRAMFS_IMAGE)    //incbin将整个文件都包括进来
__irf_end:
//在init.ramfs.ramfs这个section中定义了size变量代表cpio文件的长度
.section  .init.ramfs.info,"a"
.globl VMLINUX_SYMBOL(__initramfs_size)
VMLINUX_SYMBOL(__initramfs_size):
#ifdef CONFIG_64BIT
    .quad __irf_end  - __irf_start
#else
    .long __irf_end  - __irf_start       //没有64位支持就是个long
#endif

注:上面的INITRAMFS_IMAGE 是在usr/Makefile中定义,INITRAMFS_IMAGE=usr/initramfs_data.cpio

AFLAGS_initramfs_data.o += -DINITRAMFS_IMAGE="usr/initramfs_data.cpio$(suffix_y)"

2.2 在内核的链接脚本中
在arch/arm/kernel/vmlinux.lds中定义了section .init.ramfs 和.init.ramfs.info

.  = ALIGN(4); __initramfs_start = .; *(.init.ramfs) . = ALIGN(8); *(.init.ramfs.info)

这样就把initramfs_data.cpio链接进kernel了,
    __initramfs_start是initramfs_data.cpio在内存中的首地址, __initramfs_size是initramfs_data.cpio的长度

四.initramfs_data.cpio在内核中解压缩