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根文件系统之init

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title: 根文件系统之init

tag: arm

date: 2018-11-12 18:53:23

引入

在Kernel源码分析中,了解到 init_post 是在挂载根文件系统之后执行应用程序

打开标准输入/输出/错误

Linux首先打开标准输入 scanf ,标准输出 printf ,标准错误 err 



if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)

    printk(KERN_WARNING "Warning: unable to open an initial console.\n");

(void) sys_dup(0);	//这个是复制的意思

(void) sys_dup(0);

这里的 sys_dup(0) 表示复制打开的第0个文件,也就是 /dev/console ,也就是说准输入 scanf ,标准输出 printf ,标准错误 err 都定位到 /dev/console 这个文件,这个文件被称为终端,他可以是串口或者液晶键盘组合等

执行 init 进程

接下来会处理U-boot传递进来的命令行参数 

//run_init_process 一般会正确执行不会返回的程序

if (execute_command) {

    run_init_process(execute_command);

    printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s.  Attempting "

           "defaults...\n", execute_command);

}

run_init_process("/sbin/init");

run_init_process("/etc/init");

run_init_process("/bin/init");

run_init_process("/bin/sh");

panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");

我们搜索下 execute_command ,发现如下定义,很明显和 kernel源码分析 中的命令行参数类似 

static int __init init_setup(char *str)

{

	unsigned int i;

	execute_command = str;

	/*

	 * In case LILO is going to boot us with default command line,

	 * it prepends "auto" before the whole cmdline which makes

	 * the shell think it should execute a script with such name.

	 * So we ignore all arguments entered _before_ init=... [MJ]

	 */

	for (i = 1; i < MAX_INIT_ARGS; i++)

		argv_init[i] = NULL;

	return 1;

}

__setup("init=", init_setup);

也是设置一个段属性固定的结构体 

#define __setup(str, fn)					\

	__setup_param(str, fn, fn, 0)

#define __setup_param(str, unique_id, fn, early)			\

	static char __setup_str_##unique_id[] __initdata = str;	\

	static struct obs_kernel_param __setup_##unique_id	\

		__attribute_used__				\

		__attribute__((__section__(".init.setup")))	\

		__attribute__((aligned((sizeof(long)))))	\

		= { __setup_str_##unique_id, fn, early }

也就是构造了一个和 root=/dev/mtdblock3 类似的 

static char __setup_str_init_dev_setup[] __initdata = "init=";

static struct obs_kernel_param __setup_init_dev_setup

    __attribute_used__

    __attribute__((__section__(".init.setup")))

	__attribute__((aligned((sizeof(long)))))

    =｛

    	__setup_str_init_dev_setup，root_init_setup，init_dev_setup，0

 	｝

这个结构体的原型如下

struct obs_kernel_param

{

	const char *str;

	int (*setup_func)(char *);

	int early;

};

也就是说 execute_command=/linuxrc ,因为u-boot传递的参数是 init=/linuxrc ,程序会使用 run_init_process(execute_command); 来处理这个命令行

注意 函数 run_init_process 一般会正确执行不会返回的程序,也就是说如果能够正确执行u-boot传递的参数,将不会执行以下 

run_init_process("/sbin/init");	//如果命令行参数不正确才会执行这个应用程序

run_init_process("/etc/init");

run_init_process("/bin/init");

run_init_process("/bin/sh");

panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");

小结测试

(一)

烧录u-boot,烧录Linux,擦除根文件系统 nand erase root ,也就是不放根文件系统,系统会有如下提示 

VFS: Mounted root (yaffs filesystem).

挂接了根文件系统，但是flash是空的，默认识别为yaffs

Freeing init memory: 140K

Warning: unable to open an initial console.

flash是空的，无法启动应用程序

Failed to execute /linuxrc.  Attempting defaults...

错误指示--命令行

Kernel panic - not syncing: No init found.  Try passing init= option to kernel.

因为格式化了flash,系统可以识别为任意的文件系统,默认识别为 yaffs ,但是由于没有根文件系统,所以无法打开标准输入输出,按照代码所写的提示错误 

printk(KERN_WARNING "Warning: unable to open an initial console.\n");

同时也就无法打开 init 进程,提示 

panic("No init found.  Try passing init= option to kernel.");

(二)

烧入根文件系统,在u-boot下输入y，下载文件系统 fs_mini.yaffs2 ,然后启动.输入 ps 看下启动的应用程序 

# ps

  PID  Uid        VSZ Stat Command

    1 0          3092 S   init

    2 0               SW< [kthreadd]

    3 0               SWN [ksoftirqd/0]

    4 0               SW< [watchdog/0]

    5 0               SW< [events/0]

    6 0               SW< [khelper]

   55 0               SW< [kblockd/0]

   56 0               SW< [ksuspend_usbd]

   59 0               SW< [khubd]

   61 0               SW< [kseriod]

   73 0               SW  [pdflush]

   74 0               SW  [pdflush]

   75 0               SW< [kswapd0]

   76 0               SW< [aio/0]

  710 0               SW< [mtdblockd]

  745 0               SW< [kmmcd]

  767 0          3096 S   -sh

  769 0          3096 R   ps

这里 init 就是启动的第一个进程 sh 也就是终端接收输入以及打印的输出

init 实现

在嵌入式Linux中的一些基础命令例如 ls,cp 等实际上也是一个个 App ,这些基本命令一般由 busybox 编译得到一个名为 busybox 的应用程序.然后 ls,cd,cp 等命令一般是其链接.可以使用 ls-l xxx 来查看其链接属性.可以先用 which xxx 查看其位置,然后看属性 

# ls -l /bin/ls

lrwxrwxrwx    1 1000     1000            7 Jan  6  2010 /bin/ls -> busybox

# ls

bin         lib         mnt         sbin        usr

dev         linuxrc     proc        sys

etc         lost+found  root        tmp

# busybox ls

bin         lib         mnt         sbin        usr

dev         linuxrc     proc        sys

etc         lost+found  root        tmp

其实， /sbin/init 也是到 busybox 的链接 

run_init_process("/sbin/init");

run_init_process("/etc/init");

run_init_process("/bin/init");

run_init_process("/bin/sh");

# which init

/sbin/init

# ls -l /sbin/init

lrwxrwxrwx    1 1000     1000           14 Jan  6  2010 /sbin/init -> ../bin/busybox

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