之前讲过虚拟文件系统挂载根文件系统之后，会执行用户程序，参见博文：

http://blog.chinaunix.net/uid-29401328-id-4909649.html

但只提了一下内核会启动init进程，没详细讲，今天就从这里开始讲下文件系统的启动过程

linux-2.6.30.4内核， busybox-1.16.0

根据之前那篇博文我们知道，文见系统挂载最后调用的函数为：init_post，源码如下：

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static noinline int init_post(void)

__releases(kernel_lock)

{

/* need to finish all async __init code before freeing the memory */

async_synchronize_full();

free_initmem();

unlock_kernel();

mark_rodata_ro();

system_state = SYSTEM_RUNNING;

numa_default_policy();

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);

(void) sys_dup(0);

current->signal->flags |= SIGNAL_UNKILLABLE;

if (ramdisk_execute_command) {

run_init_process(ramdisk_execute_command);

printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s\n",

ramdisk_execute_command);

}

/*

* We try each of these until one succeeds.

*

* The Bourne shell can be used instead of init if we are

* trying to recover a really broken machine.

*/

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.");

}

20行：ramdisk_execute_command值通过“rdinit=”指定，如果未指定，往下执行；

这个参数解析是在：

linux-2.6.30.4\init\Main.c

static int __init rdinit_setup(char *str)

{

unsigned int i;

ramdisk_execute_command = str;

/* See "auto" comment in init_setup */

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

argv_init[i] = NULL;

return 1;

}

__setup("rdinit=", rdinit_setup);

32行：execute_command通过“init=”指定，最常见的是在uboot的参数中设置“init=/linuxrc”。如果设置了这个参数，则上述函数直接执行到：

run_init_process(execute_command);

后面的讲都不会再执行，因为run_init_process通过调用kernel_execve替换了整个进程。

init参数解析是在：

linux-2.6.30.4\init\Main.c

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);

37行：如果rdinit和init都未设置，则直接调用/sbin/init。如果没找到/sbin/init，则一次回去寻找/etc/init、/bin/init、/bin/sh，如果都没找到，则会打印“No init found.  Try passing init= option to kernel”

如果uboot设置了“init=/linuxrc”(我的yaffs2文件系统的uboot启动就设置了)，那么将会执行linuxrc，但是后来我发现把linuxrc删除，系统也会正常启动，没任何影响，这是为什么？

经CU论坛“arm-linux-gcc”兄弟指点和网上查阅资料，总结如下：

linuxrc其实会被当作init来使用，在busybox中busybox-1.16.0\include\Applets.h232行有：

IF_FEATURE_INITRD(APPLET_ODDNAME(linuxrc, init, _BB_DIR_ROOT, _BB_SUID_DROP, linuxrc))

意思就是如果设置了“init=/linuxrc”，其实调用的也是/sbin/init，没有设置也会调用它。

所以我们的第一个程序就是/sbin/init。

后来又做了一个测试：把linuxrc文件改写成脚本文件，文件系统将不能正确启动，会提示“Kernel panic - not syncing: No init found”。

这里应该是因为执行了linuxrc，不再去执行/sbin/init，而linuxrc又被我们改写了，不会再被当成init使用了，所以/sbin/init得不到

执行，挂载失败，No init

下面说说/sbin/init这个进程：

init进程是第一个进程，所有进程的父进程，有了它，后面才能有shell等进程。

通过top查看：

1     0 root     S     2096  3.4   0  0.0 init

可以看出它的PID为1

根据之前对busybox的分析可知，它调用的其实就是busybox里的init_main函数

源码太长，这里就不贴了，而且大部分不会涉及到，涉及到文件系统启动的最主要函数就是parse_inittab。

parse_inittab函数主要涉及到的文件就是/etc/inittab，这里先说一下/etc/inittab的格式：

busybox-1.16.0\include\usage.h 1918行说明了它的格式：

:::

这段解释是被定义在一个宏里的，#define init_notes_usage

从这个宏里我们可以获得比较详细的解释，下面说一下(基本上是从这段英文翻译过来的)：

:用来指定所启动进程的controlling tty，如果是空，会被默认设置为console

:init会忽略这一项，就是当做你不存在

:所执行的程序的属性说明，这么说有点拗口，看完它的各个值的含义就明白了。

有效的取值有8种，又可以分为两种，一种是只运行一次的程序，另一种是会重复运行的程序：

运行一次的：

sysinit：就是启动运行的第一个程序，直到它所指定的执行完，才进行下一步动作

wait：在sysinit指定的程序执行完，开始执行，等到它执行完，init才能继续

once：只执行一次的进程，而且它和init是异步的，意思就是，init的只负责启动它，不需等它执行完

restart：重启时运行的程序，默认所执行的进程是init本身

ctrlaltdel：同时按下CTRL-ALT-DEL键执行的程序，常用的是reboot

shutdown：系统关机时，执行的程序

运行多次的(在运行一次的程序运行完之后才运行这里的程序)：

respawn：如果这里的程序被终止了，init会自动重启它的

askfirst：和respawn功能类似，但会在启动程序之前在控制台打印“Please press Enter to activate this console”。

和respawn不同在于，respawn能够直接启动一个程序，而askfirst要等用户敲了Enter键后才能启动程序

这里把我的开发板的inittab文件贴出来当做示例理解：

# /etc/inittab

::sysinit:/etc/init.d/rcS

console::askfirst:-/bin/sh

::once:/usr/sbin/telnetd -l /bin/login

::ctrlaltdel:/sbin/reboot

::shutdown:/bin/umount -a -r

了解了inittab的格式，下面来看一下parse_inittab的源码：

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/* NOTE that if CONFIG_FEATURE_USE_INITTAB is NOT defined,

* then parse_inittab() simply adds in some default

* actions(i.e., runs INIT_SCRIPT and then starts a pair

* of "askfirst" shells). If CONFIG_FEATURE_USE_INITTAB

* _is_ defined, but /etc/inittab is missing, this

* results in the same set of default behaviors.

*/

static void parse_inittab(void)

{

#if ENABLE_FEATURE_USE_INITTAB

char *token[4];

parser_t *parser = config_open2("/etc/inittab", fopen_for_read);

if (parser == NULL)

#endif

{

/* No inittab file - set up some default behavior */

/* 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, "");

//TODO: VC_1 instead of ""? "" is console -> ctty problems -> angry users

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;

}

#if ENABLE_FEATURE_USE_INITTAB

/* optional_tty:ignored_runlevel:action:command

* Delims are not to be collapsed and need exactly 4 tokens

*/

while (config_read(parser, token, 4, 0, "#:",

PARSE_NORMAL & ~(PARSE_TRIM | PARSE_COLLAPSE))) {

/* order must correspond to SYSINIT..RESTART constants */

static const char actions[] ALIGN1 =

"sysinit\0""wait\0""once\0""respawn\0""askfirst\0"

"ctrlaltdel\0""shutdown\0""restart\0";

int action;

char *tty = token[0];

if (!token[3]) /* less than 4 tokens */

goto bad_entry;

action = index_in_strings(actions, token[2]);

if (action < 0 || !token[3][0]) /* token[3]: command */

goto bad_entry;

/* turn .*TTY -> /dev/TTY */

if (tty[0]) {

if (strncmp(tty, "/dev/", 5) == 0)

tty += 5;

tty = concat_path_file("/dev/", tty);

}

new_init_action(1 << action, token[3], tty);

if (tty[0])

free(tty);

continue;

bad_entry:

message(L_LOG | L_CONSOLE, "Bad inittab entry at line %d",

parser->lineno);

}

config_close(parser);

#endif

}

12行：打开/etc/inittab文件

14行：如果没有/etc/inittab文件或打开失败，则系统会用new_init_action执行一些默认的配置，这个函数下面再说

42行：逐行去读取/etc/inittab文件，读出来之后同样用new_init_action去执行

来看一下new_init_action函数：

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static void new_init_action(uint8_t action_type, const char *command, const char *cons)

{

struct init_action *a, **nextp;

/* Scenario:

* old inittab:

* ::shutdown:umount -a -r

* ::shutdown:swapoff -a

* new inittab:

* ::shutdown:swapoff -a

* ::shutdown:umount -a -r

* On reload, we must ensure entries end up in correct order.

* To achieve that, if we find a matching entry, we move it

* to the end.

*/

nextp = &init_action_list;

while ((a = *nextp) != NULL) {

/* Don't enter action if it's already in the list,

* This prevents losing running RESPAWNs.

*/

if (strcmp(a->command, command) == 0

&& strcmp(a->terminal, cons) == 0

) {

/* Remove from list */

*nextp = a->next;

/* Find the end of the list */

while (*nextp != NULL)

nextp = &(*nextp)->next;

a->next = NULL;

break;

}

nextp = &a->next;

}

if (!a)

a = xzalloc(sizeof(*a));

/* Append to the end of the list */

*nextp = a;

a->action_type = action_type;

safe_strncpy(a->command, command, sizeof(a->command));

safe_strncpy(a->terminal, cons, sizeof(a->terminal));

dbg_message(L_LOG | L_CONSOLE, "command='%s' action=%d tty='%s'\n",

a->command, a->action_type, a->terminal);

}

new_init_action函数主要做了这些工作：

1、创建init_action结构，并填充。

2、把这个结构放入init_action_list链表

现对parse_inittab函数总结如下：

如果我们没有配置文件inittab存在，会执行默认配置，根据new_init_action执行的默认配置，我们可以反推出默认inittab配置文件的内容：

::CTRLALTDEL:reboot

::SHUTDOWN:umount -a -r

::RESTART:init

::ASKFIRST:-/bin/sh

tty2::ASKFIRST:-/bin/sh

tty3::ASKFIRST:-/bin/sh

tty4::ASKFIRST:-/bin/sh

::SYSINIT:/etc/init.d/rcS

如果配置文件inittab存在，则会逐行读出，然后对每一行调用new_init_action函数在init_main函数里，执行完parse_inittab()，后续会顺序调用：

run_actions(SYSINIT);

run_actions(WAIT);

run_actions(ONCE);

然后才调用：

run_actions(RESPAWN | ASKFIRST);

无论对于默认的inittab配置文件，还是对于我们自己文件系统中的inittab配置文件，SYSINIT对应的程序一般是/etc/init.d/rcS，下面我们去看看这个文件