OpenWrt是一個(gè)開放的linux平臺(tái)，主要用于帶wifi的無線路由上。類似于Ubuntu、Red Hat、之類的linux發(fā)行版本，它也有一套自己的啟動(dòng)流程。本文主要介紹了openwrt啟動(dòng)過程及詳細(xì)分析。

　　1、概述

　　在linux的發(fā)展過程中，linux的啟動(dòng)程序也在發(fā)展，從sysv init到現(xiàn)在的upstart、systemd，通常該程序是進(jìn)程號為1的進(jìn)程，該程序在linux系統(tǒng)有著舉足輕重的地方。在openwrt中，使用了另外一種啟動(dòng)程序叫做procd，本文的重點(diǎn)并不在于介紹procd，本文主要介紹并解析procd、preinit及各種腳本如何完成整個(gè)系統(tǒng)的初始化。

　　2、軟件環(huán)境

　　Linux發(fā)行版：ubuntu14.04 LTS

　　Openwrt版本：barrier break 14.07 r42635 （linux kernel 3.10.49）

　　硬件：MPR-A2模塊（rt5350）

　　在查看linux內(nèi)核代碼及根文件系統(tǒng)下的腳本之前，需要對openwrt進(jìn)行配置，運(yùn)行make menuconfig，在Target System中選擇Ralink RT288x/RT3xxx，Subtarget中選擇RT3x5x/RT5350based boards，Target Profile選擇HAME MPR-A2，然后make完成openwrt的編譯。打完patch的內(nèi)核代碼在build_dir/target-mipsel_24kec+dsp_uClibc-0.9.33.2/linux-ramips_rt305x/目錄下，根文件系統(tǒng)目錄在build_dir/target-mipsel_24kec+dsp_uClibc-0.9.33.2/root-ramips/。

　　3、啟動(dòng)分析

　　3.1 內(nèi)核啟動(dòng)點(diǎn)

　　Linux的啟動(dòng)入口為start_kernel（）（init/main.c），該函數(shù)的最后會(huì)調(diào)用rest_init（）（init/main.c），該函數(shù)創(chuàng)建兩個(gè)內(nèi)核線程init和kthreadd之后，進(jìn)入死循環(huán)，即所謂的0號進(jìn)程。init線程執(zhí)行kenrel_init（）（init/main.c）函數(shù)，在kernel_init函數(shù)中，首先會(huì)檢查內(nèi)核的啟動(dòng)參數(shù)中是否有設(shè)置init參數(shù)，如果有，則會(huì)使用該參數(shù)指定的程序作為init程序，否則會(huì)按照如下代碼（打上patch后的）中所示的順序依次嘗試啟動(dòng)，如果都無法啟動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致kernel panic。

　　if （！run_init_process（“/etc/preinit”） ||

　　！run_init_process（“/sbin/init”） ||

　　！run_init_process（“/etc/init”） ||

　　！run_init_process（“/bin/init”） ||

　　！run_init_process（“/bin/sh”））

　　return 0;

　　在目前的環(huán)境下，內(nèi)核啟動(dòng)參數(shù)未設(shè)置init參數(shù)，所以會(huì)以/etc/preinit程序作為init程序，preinit實(shí)際為shell腳本。

　　3.2 相關(guān)文件

　　3.2.1 腳本文件

　　/etc/preinit

　　/lib/functions.sh

　　/lib/functions/preinit.sh

　　/lib/functions/system.sh

　　/lib/preinit/下所有腳本

　　3.2.2 init程序

　　在proc程序包中，編譯完會(huì)生成兩個(gè)可執(zhí)行程序：init和procd，均在目 錄/sbin下，這兩個(gè)程序均會(huì)使用到。

　　3.3 過程分析

　　這個(gè)初始化過程遵循如下主線：

　　下面我們一步一步分析這個(gè)過程。

　　在/etc/preinit腳本中，第一條命令如下：

　　［ -z “$PREINIT” ］ && exec /sbin/init

　　在從內(nèi)核執(zhí)行這個(gè)腳本時(shí)，PREINIT這個(gè)變量時(shí)沒有定義的，所以會(huì)直接執(zhí)行/sbin/init。/sbin/init程序主要做了一些初始化工作，如環(huán)境變量設(shè)置、文件系統(tǒng)掛載、內(nèi)核模塊加載等，之后會(huì)創(chuàng)建兩個(gè)進(jìn)程，分別執(zhí)行/etc/preinit和/sbin/procd，執(zhí)行/etc/preinit之前會(huì)設(shè)置變量PREINIT，/sbin/procd會(huì)帶-h的參數(shù)，當(dāng)procd退出后會(huì)調(diào)用exec執(zhí)行/sbin/proc替換當(dāng)前init進(jìn)程（具體過程可參見procd程序包中的init和procd程序）。這就是系統(tǒng)啟動(dòng)完成后，ps命令顯示的進(jìn)程號為1的進(jìn)程名最終為/sbin/procd的由來，中間是有幾次變化的。

　　繼續(xù)看/etc/preinit腳本，出來變量設(shè)置外，接下來是執(zhí)行了三個(gè)shell腳本：

　　/lib/functions.sh

　　/lib/functions/preinit.sh

　　/lib/functions/system.sh

　　注意“。”和“/”之間是有空格的，這里的點(diǎn)相當(dāng)與souce命令，但souce是bash特有的，并不在POSIX標(biāo)準(zhǔn)中，“。”

　　是通用的用法。使用“。”的意思是在當(dāng)前shell環(huán)境下運(yùn)行，并不會(huì)在子shell中運(yùn)行。這幾個(gè)shell腳本主要定義了shell函數(shù)，

　　特別是preinit.sh中，定義了hook相關(guān)操作的函數(shù)。

　　之后會(huì)使用boot_hook_init定義五個(gè)hook結(jié)點(diǎn)如下：

　　boot_hook_init preinit_essential

　　boot_hook_init preinit_main

　　boot_hook_init failsafe

　　boot_hook_init initramfs

　　boot_hook_init preinit_mount_root

　　之后會(huì)向這些結(jié)點(diǎn)中添加hook函數(shù)。

　　在之后就是一個(gè)循環(huán)，依次在當(dāng)前shell下執(zhí)行/lib/preinit/目錄下的腳本，

　　for pi_source_file in /lib/preinit/*; do

　　$pi_source_file

　　done

　　/lib/preinit/目錄下的腳本具體類似的格式，定義要添加到hook結(jié)點(diǎn)的函數(shù)，然后通過boot_hook_add將該函數(shù)添加到對應(yīng)的hook結(jié)點(diǎn)。

　　最后，/etc/preinit就會(huì)執(zhí)行boot_run_hook函數(shù)執(zhí)行對應(yīng)hook結(jié)點(diǎn)上的函數(shù)。在當(dāng)前環(huán)境下只執(zhí)行了preinit_essential和

　　preinit_main結(jié)點(diǎn)上的函數(shù)，如下：

　　boot_run_hook preinit_essential

　　boot_run_hook preinit_main

　　到此，/etc/preinit執(zhí)行完畢并退出。如果需要跟蹤調(diào)試這些腳本，可以 在/etc/preinit的最開始添加一條命令set -x，這樣就會(huì)打印出執(zhí)行命令的過程， 當(dāng)并不會(huì)真正執(zhí)行。

　　至于系統(tǒng)服務(wù)程序的啟動(dòng)及初始化將全由procd完成，procd的功能不僅在于此，它還集成更多其他功能，具體可參見procd的資料。