跟我学openwrt4-开机流程

tingting_300902

前面主要学习如何配置、编译、烧录；接下来我们开始读代码，写代码。

如果在路由器的终端上输入ps命令，可以看到pid为1的进程是procd。procd就是今天的故事了。
没错，今天来学习一下OpenWrt开机之后都发生了 什么 。主要有三个主角：

  
• /etc/preinit，对应源码在 package/base-files/files/etc/preinit
    
• /sbin/procd，对应源码在 build_dir/target-mipsel_mips32_uClibc-0.9.33.2/procd-2015-10-29.1
    
• /sbin/init，对应源码在 build_dir/target-mipsel_mips32_uClibc-0.9.33.2/procd-2015-10-29.1/initd
  

当kernel初始化完成后，就会运行/etc/preinit脚步:

1. <font size="3">// build_dir/toolchain-mipsel_mips32_gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2/linux/init/main.c
   
2.         if (!try_to_run_init_process("/etc/preinit") ||
   
3.             !try_to_run_init_process("/sbin/init") ||
   
4.             !try_to_run_init_process("/etc/init") ||
   
5.             !try_to_run_init_process("/bin/init") ||
   
6.             !try_to_run_init_process("/bin/sh"))
   
7.                 return 0;</font>

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就这样男一号登场了。我们的男一号的第一句对白（代码）是:

1. <font size="3">[ -z "$PREINIT" ] && exec /sbin/init</font>

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不用怀疑，这时候变量$PREINIT是没有设置的，所以就执行了 后面的后句，运行了/sbin/init。
接下来让我们来揭开女一号init的裙子，啊不，神秘的面纱。当我们查看init.c的main函数的时候，会看到这里先是设置了信号处理函数，然后调用了一个early()函数。这个early函数又分别调用了early_mounts()和 early_env()：

1. <font size="3">early(void)
   
2. {
   
3.         if (getpid() != 1)
   
4.                 return;
   
5. 
   
6.         early_mounts();
   
7.         early_env();
   
8. 
   
9.         LOG("Console is alive\n");
   
10. }</font>

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early_mounts()挂载了一些系统用的虚拟分区，例如/proc, /sysfs, /dev/shm等等，还顺便把标准输入输出错误等设置成/dev/console。因为init是所有进程的爹，当其他进程被创建时就会把标准输入、输出、错误这三个基本的文件描述符继承过去。
而early_env简单的设置了PATH变量。
接着往下看init.c的main函数。接下来运行了/sbin/kmodloader /etc/modules-boot.d/，加载目录下的内核驱动。
最后运行preinit()函数。preinit()函数做了两件微不足道的小事（暴力膜不可取啊）：

  
• 运行我们的男二号procd：/sbin/procd  -h  /etc/hotplug-preinit.json
    
• 运行 /bin/sh /etc/preinit 脚步，并将进程pid注册到uloo，在preinit脚本退出时调用spawn_procd()函数
  

啊，又回到我们的男一号了。不过，往回退一点， /sbin/init在运行/etc/preinit之前，设置了一个重要的环境变量PREINIT ：

1. <font size="3">setenv("PREINIT", "1", 1);</font>

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如果你往前看我们男一号登场的场景，就会发现这个PREINIT变量就是我们男一号/etc/preinit的第一句对白里提到的变量。上次我们找不到他，现在有了，是1。所以脚步会跳过第一句，往下走了。/etc/preinit 脚步后面的部分我们先不讲。我们接着看男二号procd。打开procd.c的main函数，我们只关心一句话：

1. <font size="3">procd_state_next();</font>

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这就开始了procd的状态机了。procd的状态机代码在state.c中，有以下这几个状态：

1. <font size="3">enum {
   
2.         STATE_NONE = 0,
   
3.         STATE_EARLY,
   
4.         STATE_UBUS,
   
5.         STATE_INIT,
   
6.         STATE_RUNNING,
   
7.         STATE_SHUTDOWN,
   
8.         STATE_HALT,
   
9.         __STATE_MAX,
   
10. };</font>

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state变量用来存储当前的状态，被初始化为STATE_NONE：

1. <font size="3">static int state = STATE_NONE;</font>

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我们把重点放在STATE_INT这个状态，在state_enter函数可以看到状态的实现：

1. <font size="3">case STATE_INIT:
   
2.                 LOG("- init -\n");
   
3.                 procd_inittab();
   
4.                 procd_inittab_run("respawn");
   
5.                 procd_inittab_run("askconsole");
   
6.                 procd_inittab_run("askfirst");
   
7.                 procd_inittab_run("sysinit");</font>

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   procd_inittab()函数负责解析/etc/inittab配置，我们先来看一下这个文件的内容：

1. <font size="3">::sysinit:/etc/init.d/rcS S boot
   
2. ::shutdown:/etc/init.d/rcS K shutdown
   
3. ::askconsole:/bin/ash --login</font>

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打开procd_inittab()的源码，可以看到这个函数用正则表达式解析inittab每一行，这里我们只关注第一行sysinit的解析结果：
    得到的action为sysinit，argv为{"/etc/init.d/rcS", "S", "boot"}
    回到STATE_INIT状态机，最后运行了procd_inittab_run("sysinit");
    再看procd_inittab_run源码：

1. <font size="3">static struct init_handler handlers[] = {
   
2.         {
   
3.                 .name = "sysinit",
   
4.                 .cb = runrc,
   
5.         }, {
   
6.                 .name = "shutdown",
   
7.                 .cb = runrc,
   
8.         }, {
   
9.                 .name = "askfirst",
   
10.                 .cb = askfirst,
    
11.                 .multi = 1,
    
12.         }, {
    
13.                 .name = "askconsole",
    
14.                 .cb = askconsole,
    
15.                 .multi = 1,
    
16.         }, {
    
17.                 .name = "respawn",
    
18.                 .cb = rcrespawn,
    
19.                 .multi = 1,
    
20.         }
    
21. };
    
22. // 中间略去
    
23. void procd_inittab_run(const char *handler)
    
24. {
    
25.         struct init_action *a;
    
26. 
    
27.         list_for_each_entry(a, &actions, list)
    
28.                 if (!strcmp(a->handler->name, handler)) {
    
29.                         if (a->handler->multi) {
    
30.                                 a->handler->cb(a);
    
31.                                 continue;
    
32.                         }
    
33.                         a->handler->cb(a);
    
34.                         break;
    
35.                 }
    
36. }</font>

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所以，这里就相当于运行了runrc，runrc再调用_rc，_rc()函数调用/etc/rc.d/下面所有文件名以S开头（就是刚才解析/etc/inittab文件得到的argv[1]）的脚步，调用参数为"boot"（也就是argv[2]）。注意/etc/rc.d目录下的脚步运行顺序是按照所谓的glob顺序，所以文件名S后面的两位数字就是用来规定运行先后的顺序的。
    而这个目录下的脚步其实是OpenWrt的UCI机制产生的符号链接，当/etc/init.d/下的脚步被用enable参数调用时，就会在/etc/rc.d目录下创建一个对应的符号链接，从而在开机时自动运行。UCI我们后面再来学习。
    还记得刚才我们说/sbin/init运行/etc/preinit的时候将preinit脚本进程pid注册到uloop，在preinit脚本退出时调用spawn_procd()函数。需要注意的 是，此时init进程的pid是1。而运行spawn_procd()就会再次运行/sbin/procd，不过这次没有用fork()，没有创建新的进程，/sbin/procd接替了init，成了pid 1的进程。
    好了，差不多就到这里，谢谢大家。

噗噗熊

楼主教程不错啊