OpenWrt开发:48---openwrt的内核启动流程(17.01.4源码)

• 总体执行流程如下：

• 脚本调用流程如下：

一、启动的第一个进程（/etc/preinit）

• u-boot从Flash分区中读取Linux内核到内存，然后跳转到内存（某个地址）执行Linux内核。Linux内核会进行一系列验证，注册相关驱动，根据分区表（见下图openwrt源码/target/linux/ramips/dts/XXX.dts，）创建分区，然后挂载根文件系统，启动第一个用户空间进程

• 原生的Linux内核默认启动的第一个用户空间进程是（busybox）/sbin/init。但是openwrt将其修改为默认启动的第一个用户空间进程是/etc/preinit。（参见下图Linux源码/init/main.c）

• /etc/preinit（位于openwrt源码/package/base-files/etc/preinit）其实是一个shell脚本，其执行的第一条语句如下所示：[ -z  “PREINIT”]意思为“PREINIT”为空时，即PREINIT为NULL时为真。由于执行这个preinit脚本的时候，“PREINIT”变量没有定义，所以其条件为真，于是执行后面的语句（exec  /sbin/init），preinit程序的运行暂时暂停

二、/sbin/init进程的执行

• /sbin/init主要做以下工作：
  • ①环境变量设置、文件系统挂载、内核模块加载等
  • ②之后会创建两个进程，两个进程分别执行：
    • 执行/etc/preinit的后半部分代码：执行/etc/preinit之前会设置变量PREINIT
    • 执行/sbin/procd（位于openwrt源码/build_dir/target-mipsel_24kec+dsp_uClibc-0.9.33.2/procd-2019-10-27/prod.c）：/sbin/procd执行会带-h参数
  • ③当/sbin/init退出后调用exec执行/sbin/procd替换当前的/sbin/init进程
• 到此为止，openwrt的启动流程就结束了，ps命令查看进程号为1的进程就是最终的/sbin/procd

/etc/preinit后半部分代码介绍

• 先是执行下面3个脚本（源码位于/package/base-files/etc/preinit）

• preinit.sh脚本（/package/base-files/files/lib/functions/preinit.sh）中需要注意下面2个函数：
  • boot_hook_init：初始化一个函数队列
  • boot_run_hook：会运行一个函数队列

• 再看看/etc/preinit这段代码：这段代码目的是循环执行/package/base-files/files/lib/preinit目录下的所有脚本，其实这些脚本还没真正运行，这是添加到自己的函数队列中而已

• /package/base-files/files/lib/preinit目录如下

• 以/package/base-files/files/lib/preinit目录下的02_default_set_state为例（其他的都差不多）
  • boot_hook_add：在一个函数队列中添加一个函数（最后后面的为函数名）

• 通过观察发现，/etc/preinit将/lib/preinit目录下的脚本分为如下5类（如左图所示），但是实际上只实现了preinit_main和failsafe这2类，后面接的是函数名（如右图所示）

• 下面介绍这些函数：

• 总体的结果就是，执行/etc/preinit后半部分代码，调用preinit.sh脚本，执行preinit.sh脚本中的boot_run_hook函数。然后执行/package/base-files/files/lib/preinit目录下的脚本，执行到preinit_main的时候，队列中的所有函数就会一次执行
• /etc/preinit执行完之后，init进程就会根据inittab文件执行其他的启动项

三、/etc/inittab的执行

• 原生的Linux操作系统/etc/inittab文件一般是被busybox下的/sbin/init解释；而openwrt系统/etc/inittab文件（位于openwrt源码的/target/linux/ramips/base-files/etc/inittab处）是由/sbin/procd来解释
• 关于/etc/inittab的详情见文章：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/102545624
• /etc/inittab目的：初始化文件系统
• /etc/inittab分析：为Linux初始化文件系统时init初始化程序所用到的配置文件，
• /etc/inittab格式如下：每一行都是如下格式：
  • 负责设置init的初始化程序脚本在哪里：每个运行级别初始化时运行的命令：开机、关机、重启对应的命令：各运行级登录时所使用的命令(隔空后面跟的是命令的参数)。
  • 例如下面：
    • 第一行：开机启动时执行/etc/init.d/rcS脚本，参数为S和boot
    • 第二行：关机时执行/etc/init.d/rcS脚本，参数为K和shutdown