BUSYBOX init级inittab 文件解释

BusyBox init及其inittab文件分析（转）  

2010-09-17 11:14:05|  分类： linux applicatio |  标签： |字号大中小 订阅

阅读原文
由于BusyBox自身的一些特点，BusyBox init非常适合在嵌入式系统开发中使用，被誉为“嵌入式linux的瑞士军刀”，它可以为嵌入式系统提供只要的init功能，并且通过定制可以做得非常 精炼。inittab是帮助init完成系统配置的主要文件。     
       /* Line is: "id:runlevel_ignored:action:command" */

这是BusyBox-1.11.1中init.c文件中的一句注释，该注释指明了inittab文件中每行的格式。以下对各字段进行简要解析：

1、id

尽管该格式与发行版linux的Sys V init类似，但是，id在BusyBox的init中具有不同的意义。对BusyBox而言， id用来指定启动进程的控制终端。如果所启动的进程并不是可以交互的shell，例如BusyBox的sh（ash），应该会有个控制终端，如果控制终端不存在，BusyBox的sh会报错。

2、runlevel_ignored

由该字段的名称可知， BusyBox init忽略runlevel_ignored字段，所以配置inittab时空着它就行了。

4、command

command字段用来指定要执行命令（含路径），包括命令行选项。

3、action 

在BusyBox-1.11.1中init.c定义了以下8种action

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"         ;

其中，STR_SYSINIT、STR_RESPAWN、STR_ASKFIRST、STR_WAIT、STR_ONCE、 STR_CTRLALTDEL、STR_SHUTDOWN、STR_RESTART为action_type，即action的编码。它们各占1字节，具 体定义如下：

#define STR_SYSINIT "\x01" #define STR_RESPAWN "\x02" #define STR_ASKFIRST "\x04" #define STR_WAIT "\x08" #define STR_ONCE "\x10" #define STR_CTRLALTDEL "\x20" #define STR_SHUTDOWN "\x40" #define STR_RESTART "\x80"

下表列举了这 8种action的含义：

action	含义
sysinit	为init提供初始化命令脚本的路径
respawn	每当相应的进程终止执行时，重新启动该进程
askfirst	类似respawn，主要用途是减少系统上执行的终端应用程序的数量。它将会促使init在控制台上显示“Please press Enter to active this console”的信息，并在重新启动进程之前等待用户按下“enter”键
wait	告诉init必须等到相应的进程执行完成之后才能继续执行
once	仅执行相应的进程一次，而且不会等待它执行完成
ctratldel	当按下Ctrl+Alt+Delete组合键时，执行相应的进程
shutdown	当系统关机时，执行相应的进程
restart	当init重新启动时，执行相应的进程，通常此处所执行的进程就是init本身

 

下面简要介绍一下BusyBox init怎么对inittab进行分析执行的。由BusyBox-1.11.1中init.c文件可知，BusyBox init通过init_main方法对inittab文件的分析执行，大致过程如下：

 1、init_main方法先通过parse_inittab分析inittab文件，将该文件中的每一行通过 new_init_action(uint8_t action_type, const char *command, const char *cons)添加到init_action_list列表中。其中cons就是每行的id字段。init_action_list的定义如下：

/* Set up a linked list of init_actions, to be read from inittab */ /* inittab文件的每一行都会保存为一个init_action节点，并且所有 init_action节点会被链接成一个叫init_action_list的列表*/ struct init_action {     struct init_action *next;     pid_t pid;                           /* 实际执行该command的进程ID*/     uint8_t action_type;                 /* action的类型 */     char terminal[CONSOLE_NAME_SIZE];    /* 运行该command的终端 */     char command[COMMAND_SIZE];          /* 保存command字段（含命令行选项）*/ }; /* Static variables */ static struct init_action *init_action_list = NULL;

若不支持ENABLE_FEATURE_USE_INITTAB或支持ENABLE_FEATURE_USE_INITTAB但inittab文件不存在，则执行一个默认的操作，如下：

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;     }

通过代码中的英文注释，应该都可以看懂该代码。需要解释可能只有INIT_SCRIPT。INIT_SCRIPT的定义如下：

#define INIT_SCRIPT  "/etc/init.d/rcS" /* Default sysinit script. */

即， BusyBox init默认的初始化脚本是/etc/init.d/rcS。

当支持ENABLE_FEATURE_USE_INITTAB且inittab文件存在时，BusyBox init会对inittab文件进行如下分析：

//循环获取inittab文件中的每一行到buf中     while (fgets(buf, COMMAND_SIZE, file) != NULL) {         //定义action的种类         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;          /*通过跳过空格，并截取到换行\n为止，来获取本行的有效内容，并保存于id中*/                 /* Skip leading spaces */         id = skip_whitespace(buf);         /* Trim the trailing '\n' */         *strchrnul(id, '\n') = '\0';          //若为注释，跳出本次循环          /* Skip the line if it is a comment */         if (*id == '#' || *id == '\0')             continue;         /* Line is: "id:runlevel_ignored:action:command" */          //获取runlev字段          runlev = strchr(id, ':');         if (runlev == NULL /*|| runlev[1] == '\0' - not needed */)             goto bad_entry;          //获取action字段          action = strchr(runlev + 1, ':');         if (action == NULL /*|| action[1] == '\0' - not needed */)             goto bad_entry;          //获取command字段         command = strchr(action + 1, ':');         if (command == NULL || command[1] == '\0')             goto bad_entry;          /*循环遍历actions数组，查找数组中与action字段相同的元素。找到后，通过new_init_action方法，将该元素的第一个字符（即action_type编码）和id及command字段作为一init_action节点添加到init_action_list列表中。接着跳到下一行进行处理*/         *command = '\0'; /* action => ":action\0" now */         for (a = actions; a[0]; a += strlen(a) + 1) {               //查到数组actions中与action字段相同的元素              if (strcmp(a + 1, action + 1) == 0) {                    //截取id字段，格式为"id\0"                 *runlev = '\0';                    //若id字段非空                 if (*id != '\0') {                        //若id字段带前缀/dev/，先截掉该前缀                     if (strncmp(id, "/dev/", 5) == 0)                         id += 5;                        //复制字符串/dev/到tmpConsole临时缓存区中                     strcpy(tmpConsole, "/dev/");                        /*再将id字段复制到tmpConsole第5个字符之后，即/dev/之后。这样tmpConsole就成为了某一设备文件名（含路径）。对于BusyBox init来说，tmpConsole是终端设备*/                     safe_strncpy(tmpConsole + 5, id,                         sizeof(tmpConsole) - 5);                        /*来到这里，应该就明白为什么BusyBox init的id字段是控制终端*/                     id = tmpConsole;                 }                   //将action_type、command和控制终端id作为一init_action节点，添加到init_action_list列表中。从这里可以看出BusyBox init忽略了runlevel字段                 new_init_action((uint8_t)a[0], command + 1, id);                 goto next_line;             }         }         *command = ':';         /* Choke on an unknown action */  bad_entry:         message(L_LOG | L_CONSOLE, "Bad inittab entry: %s", id);  next_line: ;     }

 2、BusyBox init分析完inittab之后，就是执行各command了。BusyBox init通过run_actions(int action_type)方法，查找init_action_list列表中action类型为action_type的所有init_action，并 为符合条件的init_action节点调用run(const struct init_action *a)。而实际上，run方法中，是通过init_exec(a->command)来执行具体的command。run_actions的源码如 下：

/* Run all commands of a particular type */ static void run_actions(int action_type) {     struct init_action *a, *tmp;     // 遍历init_action_list列表，查找类型为action_type的节点     for (a = init_action_list; a; a = tmp) {         tmp = a->next;         //查到类型为action_type的节点         if (a->action_type & action_type) {             // Pointless: run() will error out if open of device fails.             ///* 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)) {/*若该节点类型为SYSINIT、WAIT、CTRLALTDEL、SHUTDOWN和RESTART的init_action，init会等待它的command执行完，再继续执行。并且command执行完后，删除该节点*/                 waitfor(run(a));                 delete_init_action(a);             } else if (a->action_type & ONCE) {               /*action_type为ONCE的init_action，init则不会等待它执行完,并且将该节点从init_action_list中删除*/                 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 */               /*当action_type为RESOAWN或ASKFIRST的init_action，且执行该init_action的command的进程已死 （通过a->pid == 0判断，已死RESOAWN或ASKFIRST的command进程，其init_action的pid域都会在init_main方法被置为0，具体见 本文最后一段源码）时，调用run方法fork一子进程（用于执行command），并将run返回的子进程ID保存于init_action的pid 域*/                 if (a->pid == 0) {                     a->pid = run(a);                 }             }         }     } }

由run_actions源码可知：action_type为SYSINIT、WAIT、CTRLALTDEL、SHUTDOWN、 RESTART和ONCE的init_action，执行其command后，都会通过delete_init_action(struct init_action *action)将它从init_action_list中删除，这样做的原因可能是：这些init_action节点只会被BusyBox init执行一次，并且删除它们可提高对init_action_list其它类型的init_action节点的查找效率并节省空间。结合以下 BusyBox init对各类init_action的执行顺序，可能会更好的理解这一点。

由init_main方法可知，BusyBox init对各类init_action的执行顺序如下：

/* Now run everything that needs to be run */     /* First run the sysinit command */     run_actions(SYSINIT);     /* Next run anything that wants to block */     run_actions(WAIT);     /* Next run anything to be run only once */     run_actions(ONCE);     /* Now run the looping stuff for the rest of forever */     while (1) {         /* run the respawn/askfirst stuff */         run_actions(RESPAWN | ASKFIRST);         /* Don't consume all CPU time -- sleep a bit */         sleep(1);         /* Wait for any child process to exit */         wpid = wait(NULL);         while (wpid > 0) {             /* Find out who died and clean up their corpse */             for (a = init_action_list; a; a = a->next) {                 if (a->pid == wpid) {                     /* Set the pid to 0 so that the process gets                      * restarted by run_actions() */                     a->pid = 0;                     message(L_LOG, "process '%s' (pid %d) exited. "                             "Scheduling for restart.",                             a->command, wpid);                 }             }             /* see if anyone else is waiting to be reaped */             wpid = wait_any_nohang(NULL);         }     } }