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《路由器开发-OpenWrt系统开发》第13章 OpenWrt启动流程

OpenWrt系统开发 BruceOu 1年前 (2020-08-04) 254次浏览 0个评论

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13.1系统介绍

任何系统的启动都是开发人员首要关注的问题,因为只有了解了系统的启动流程和启动机制,才能真正掌握一个系统,如果对启动的启动不熟悉的话,是不可能真正用好一个系统,openwrt系统也不例外,他的启动和一般的嵌入式系统启动还有所区别,现在咱们就分析一下openwrt的启动流程。

13.2内核补丁

在Openwrt的官网上面下载的源码,其中包括了一些内核补丁,这里究竟为什么要给内核做补丁呢?因为Openwrt为了支持更多的路由器,更多的操作和Openwrt特有的一些内核功能,linux源码是不具备的,这样Openwrt为了增加这些功能,就需要在linux官网上面下载的源代码中做一些修改,在这里体现为给linux源码打补丁。Openwrt源码中的linux补丁文件放在target/linux/generic文件下面,有对于不同版本的linux内核补丁文件。MT7621采用的是4.14版本的内核,所以他的补丁文件在patches-3.10目录下面。这里是所有的内核补丁文件,在编译Openwrt的时候,会首先把他们拷贝到内核目录下面,然后在内核上面打上这些补丁,然后再编译内核。咱们首先分析他对于linux启动的补丁,它的名字是921-use_preinit_as_init.patch(在Ubuntu源文件中),咱们可以看看他的内容。

aDyZ0f.png

可以看到他它修改linux内核中默认的启动项,可以看到它首先启动/etc/preinit(开发板的文件系统中),它是个脚本,咱们就从这个脚本说起。

13.3 preinit

preinit脚本在etc目录下面,首先先看看他的内容:

aDyw9J.png

aDyDj1.png

aDysnx.png

这就是个bash脚本,前半部分只是定义了一些变量,先记住他们的内容即可,有两个函数是我们需要了解的,boot_hook_init和boot_run_hook。他们定义在/lib/functions/preinit.sh文件中,boot_hook_init是初始化一个函数队列,boot_run_hook是运行一个函数队列,还有一个这个文件没有体现,后面的文件中会遇到,这里说明一下,boot_book_add这个是在一个函数队列中添加一个函数。然后就是执行:

aDy2ND.png

循 环 执 行/lib/preinit 目录下面的脚本,这里简要分析/lib/preinit目录下的一个文件,循环执行/lib/preinit目录下面的脚本,这里简要分析一个,这里分析02_default_set_state,首先看看他的内容。

aDyf9H.png

可以看到它就是在preinit_main函数队列中增加一个函数,这个函数就是简单的执行一个脚本。当运行preinit_main的时候,队列中的所有函数就会依次执行。其他文件可以自行分析,都比较简单。
最后在preinit脚本中执行preinit_main。执行完这个脚本之后init进程会根据inittab文件执行其他的启动项。

13.4 inittab

inittab为linux初始化文件系统时init初始化程序用到的配置文件。这个文件负责设置init初始化程序初始化脚本在哪里;每个运行级初始化时运行的命令;开机、关机、重启对应的命令;各运行级登陆时所运行的命令。

如果存在/etc/inittab文件,Busyboxinit程序解析它,然后按照它的指示创建各种子进程,否则使用默认的配置创建子进程。
/etc/inittab文件中每个条目用来定义一个子进程,并确定它的启动方法,格式如下:

<id>:<runlevels>:<action>:<process>

1、id:表示这个子进程要使用的控制台,如果省略,则使用与init进程一样的控制台.
2、runlevels:这个字段没有意义,可以省略。在linux有意义.
3、action:表示init进程如何控制这个子进程,具体取值见下表.
4、process:要执行的程序,它可以是可执行程序,也可以是脚本.如果process字段前有“-”字符,这个程序被称为“交互的”.
【attention】action取值

表1
名称 执行条件 说明
sysinit 系统启动后最先执行 指定初始化脚本路径,只执行一次,init进程等待它结束才继续执行其它动作
wait 系统执行完sysinit进程后 只执行一次,init进程等待它结束才继续执行其它动作
once 系统执行完wait进程后 只执行一次,init进程不等待它结束
respawn 启动完once进程后 | init进程监测发现子进程退出时,重新启动它,永不结束.如Shell命令解释器
askfirst 启动完respawn进程后 与respawn类似,不过init进程先输出“Please pressEntertoactivatethis console”,等用户输入回车后才启动子进程
shutdown 当系统关机时 即重启、关闭系统时执行的程序
restart 系统重启时 init进程重启时执行的程序,通常是init程序本身先重新读取、解析/etc/inittab文件,再执行restart程序
ctrl+alt+del 按下Ctrl+Alt+Del 键时按Ctrl+Alt+Del组合键时执行的程序

先肯看/etc/inittab中的内容:

aD6WZV.png

从上面的分析可以看出它在开机启动的时候执行/etc/init.d/rcS脚本,以前是有/etc/init.d/rcS脚本的,现在的openwrt已经去掉了这个脚本文件,只要有rcSSboot这几个参数就可以,但是功能是有的就是按顺序执行/etc/rc.d下面的各个脚本,以S开头代表启动的时候执行的脚本,与命令行中的S对应,以K开头的代表关机的时候需要执行的脚本,与命令行中的K对应。

13.5总结

从上面的分析我们来总结一下openwrt的启动流,/etc/preinit->/lib/preinit/->/etc/inittab->/etc/rc.d/S
aD6IG4.png


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