From: 文件系统
事物总是有N多种表现形式 - XX
Linux 内核启动到最后的时候，摇身一变，进入托管模式。内核就默默的退居幕后，应用程序变身前台主人，所有对于用户的交互都是都APPlication 来完成。
说到这里层次感就很明确。
对于操作系统而言，Application 是交互的前端，Application 可以是一个单独的程序，也可以是一个库 + 程序，秉承unix的设计理念(小即是美)。对于类Unix系统而言，Application 都很小，所以它们依赖很多库(Lib)。Application又通过系统调用将任务下发到内核，内核通过调度确定任务的复杂程序以及任务周期，并选择具体的任务出口程序(驱动程序)驱动程序找到自己的伙伴(硬件出口)，同样驱动程序一直在等待任务的反馈，得到反馈后立马上报，逆流程到Application。这样子一次任务的交互就完成。
由于任务的复杂性、保密性，实时性等诸多标签，内核衍生出了安全子系统，以及各种应对与标签事件的总线驱动，设备驱动。以保证任务以最佳的方式获得传递与反馈。
好了，我们创建完1号线程后，其实前端控制权利已经交由所谓的Application层了，那么对于我们Application 而言，我们不可能一个一个的去梳理，它们也有框架和表示形式，在嵌入式领域，用的最多的小系统那肯定属于Busybox，当然这只是最小系统，完整的嵌入式上层框架也有，譬如Buildroot等.
Busybox - 嵌入式的瑞士军刀
Busybox 默认带了很多系统小工具(而且大多都是被功能裁剪过的)，很多人可能都是直接拿它来用。但其实在真实的应用中，往往Busybox被用初始化启动流程<设置环境变量，选择终端，以及选择波特率<如果是串口的话>等等>。其优点就在于便捷，快速。如果你想快速的搭建一个小系统，Busybox是最好的选择之一。
BusyBox init非常适合在嵌入式系统开发中使用，它可以为嵌入式系统提供只要的init功能，并且通过定制可以做得非常 精炼。inittab是帮助init完成系统配置的主要文件。 /* Line is: "id:runlevel_ignored:action:command" */
这是BusyBox-1.11.1中init.c文件中的一句注释，该注释指明了inittab文件中每行的格式。以下对各字段进行简要解析： 1.id
尽管该格式与发行版linux的Sys V init类似，但是，id在BusyBox的init中具有不同的意义。对BusyBox而言， id用来指定启动进程的控制终端 。如果所启动的进程并不是可以交互的shell，例如BusyBox的sh（ash），应该会有个控制终端，如果控制终端不存在，BusyBox的sh会报错。 2.runlevel_ignored
由该字段的名称可知， BusyBox init忽略runlevel_ignored字段 ，所以配置inittab时空着它就行了。 3.command
command字段用来指定要执行命令（含路径），包括命令行选项。 4.action
在BusyBox-1.11.1中init.c定义了以下8种action
staticconstchar actions[]=
STR_SYSINIT "sysinit/0"
STR_RESPAWN "respawn/0"
STR_ASKFIRST "askfirst/0"
STR_WAIT "wait/0"
STR_ONCE "once/0"
STR_CTRLALTDEL "ctrlaltdel/0"
STR_SHUTDOWN "shutdown/0"
STR_RESTART "restart/0"
;
其中，STR_SYSINIT、STR_RESPAWN、STR_ASKFIRST、STR_WAIT、STR_ONCE、 STR_CTRLALTDEL、STR_SHUTDOWN、STR_RESTART为action_type，即action的编码。它们各占1字节，具 体定义如下：
#define STR_SYSINIT “/x01”
#define STR_RESPAWN “/x02”
#define STR_ASKFIRST “/x04”
#define STR_WAIT “/x08”
#define STR_ONCE “/x10”
#define STR_CTRLALTDEL “/x20”
#define STR_SHUTDOWN “/x40”
#define STR_RESTART “/x80”
下表列举了这8种action的含义:
action 含义
sysinit 为init提供初始化命令脚本的路径
respawn 每当相应的进程终止执行时，重新启动该进程
askfirst 类似respawn，主要用途是减少系统上执行的终端应用程序的数量。
它将会促使init在控制台上显示“Please press Enter to active this console”的信息，并在重新启动进程之前等待用户按下“enter”键
wait 告诉init必须等到相应的进程执行完成之后才能继续执行
once 仅执行相应的进程一次，而且不会等待它执行完成
ctratldel 当按下Ctrl+Alt+Delete组合键时，执行相应的进程
shutdown 当系统关机时，执行相应的进程
restart 当init重新启动时，执行相应的进程，通常此处所执行的进程就是init本身
下面简要介绍一下BusyBox init怎么对inittab进行分析执行的。由BusyBox-1.11.1中init.c文件可知，BusyBox init通过init_main方法对inittab文件的分析执行，大致过程如下：
1、init_main方法先通过parse_inittab分析inittab文件，将该文件中的每一行通过 new_init_action(uint8_t action_type, const char *command, const char *cons)添加到init_action_list列表中。其中cons就是每行的id字段。init_action_list的定义如下：
/* Set up a linked list of init_actions, to be read from inittab */
/* inittab文件的每一行都会保存为一个init_action节点，并且所有 init_action节点会被链接成一个叫init_action_list的列表*/
struct init_action {
struct init_action * next;
pid_t pid; /* 实际执行该command的进程ID*/
uint8_t action_type; /* action的类型 */
char terminal[ CONSOLE_NAME_SIZE]; /* 运行该command的终端 */
char command[ COMMAND_SIZE]; /* 保存command字段（含命令行选项）*/
};
/* Static variables */
staticstruct init_action * init_action_list =NULL;
若不支持ENABLE_FEATURE_USE_INITTAB或支持ENABLE_FEATURE_USE_INITTAB但inittab文件不存在，则执行一个默认的操作，如下：
if( ENABLE_FEATURE_USE_INITTAB)
file=fopen( INITTAB,"r");
else
file=NULL;
/* No inittab file -- set up some default behavior */
if(file==NULL){
/* 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,"");
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;
}
通过代码中的英文注释，应该都可以看懂该代码。需要解释可能只有INIT_SCRIPT。INIT_SCRIPT的定义如下： #define INIT_SCRIPT "/etc/init.d/rcS" /* Default sysinit script. */
即， BusyBox init默认的初始化脚本是/etc/init.d/rcS。
当支持ENABLE_FEATURE_USE_INITTAB且inittab文件存在时，BusyBox init会对inittab文件进行如下分析：
//循环获取inittab文件中的每一行到buf中
while(fgets( buf, COMMAND_SIZE,file)!=NULL){
//定义action的种类
staticconstchar actions[]=
STR_SYSINIT "sysinit/0"
STR_RESPAWN "respawn/0"
STR_ASKFIRST "askfirst/0"
STR_WAIT "wait/0"
STR_ONCE "once/0"
STR_CTRLALTDEL "ctrlaltdel/0"
STR_SHUTDOWN "shutdown/0"
STR_RESTART "restart/0"
;
char tmpConsole[ CONSOLE_NAME_SIZE];
char* id,* runlev,* action,* command;
constchar* a;
/*通过跳过空格，并截取到换行/n为止，来获取本行的有效内容，并保存于id中*/
/* Skip leading spaces */
id = skip_whitespace( buf);
/* Trim the trailing '/n' */
* strchrnul( id,'/n')='/0';
//若为注释，跳出本次循环
/* Skip the line if it is a comment */
if(* id =='#'||* id =='/0')
continue;
/* Line is: "id:runlevel_ignored:action:command" */
//获取runlev字段
runlev =strchr( id,':');
if( runlev ==NULL/*|| runlev[1] == '/0' - not needed */)
goto bad_entry;
//获取action字段
action =strchr( runlev + 1,':');
if( action ==NULL/*|| action[1] == '/0' - not needed */)
goto bad_entry;
//获取command字段
command =strchr( action + 1,':');
if( command ==NULL|| command[ 1]=='/0')
goto bad_entry;
/*循环遍历actions数组，查找数组中与action字段相同的元素。找到后，通过new_init_action方法，
将该元素的第一个字符（即action_type编码）和id及command字段作为一init_action节点添加到init_action_list列表中。
接着跳到下一行进行处理*/
* command ='/0';/* action => ":action/0" now */
for( a = actions; a[ 0]; a +=strlen( a)+ 1){
//查到数组actions中与action字段相同的元素
if(strcmp( a + 1, action + 1)== 0){
//截取id字段，格式为"id/0"
* runlev ='/0';
//若id字段非空
if(* id !='/0'){
//若id字段带前缀/dev/，先截掉该前缀
if(strncmp( id,"/dev/", 5)== 0)
id += 5;
//复制字符串/dev/到tmpConsole临时缓存区中
strcpy( tmpConsole,"/dev/");
/*再将id字段复制到tmpConsole第5个字符之后，即/dev/之后。这样tmpConsole就成为了某一设备文件名（含路径）。
对于BusyBox init来说，tmpConsole是终端设备*/
safe_strncpy( tmpConsole + 5, id,
sizeof( tmpConsole)- 5);
/*来到这里，应该就明白为什么BusyBox init的id字段是控制终端*/
id = tmpConsole;
}
//将action_type、command和控制终端id作为一init_action节点，添加到init_action_list列表中。
从这里可以看出BusyBox init忽略了runlevel字段
new_init_action((uint8_t) a[ 0], command + 1, id);
goto next_line;
}
}
* command =':';
/* Choke on an unknown action */
bad_entry:
message( L_LOG | L_CONSOLE,"Bad inittab entry: %s", id);
next_line:;
}
2、BusyBox init分析完inittab之后，就是执行各command了。BusyBox init通过run_actions(int action_type)方法，查找init_action_list列表中action类型为action_type的所有init_action，并 为符合条件的init_action节点调用run(const struct init_action *a)。而实际上，run方法中，是通过init_exec(a->command)来执行具体的command。run_actions的源码如 下：
/* Run all commands of a particular type */
staticvoid run_actions(int action_type)
{
struct init_action * a,* tmp;
// 遍历init_action_list列表，查找类型为action_type的节点
for( a = init_action_list; a; a = tmp){
tmp = a-> next;
//查到类型为action_type的节点
if( a-> action_type & action_type){
// Pointless: run() will error out if open of device fails.
///* a->terminal of "" means "init's console" */
//if (a->terminal[0] && access(a->terminal, R_OK | W_OK)) {
// //message(L_LOG | L_CONSOLE, "Device %s cannot be opened in RW mode", a->terminal /*, strerror(errno)*/);
// delete_init_action(a);
//} else
if( a-> action_type &( SYSINIT | WAIT | CTRLALTDEL |SHUTDOWN| RESTART)){/*若该节点类型为SYSINIT、WAIT、CTRLALTDEL、SHUTDOWN和RESTART的init_action，init会等待它的command执行完，再继续执行。并且command执行完后，删除该节点*/
waitfor( run( a));
delete_init_action( a);
}elseif( a-> action_type & ONCE){
/*action_type为ONCE的init_action，init则不会等待它执行完,并且将该节点从init_action_list中删除*/
run( a);
delete_init_action( a);
}elseif( a-> action_type &( RESPAWN | ASKFIRST)){
/* Only run stuff with pid==0. If they have
* a pid, that means it is still running */
/*当action_type为RESOAWN或ASKFIRST的init_action，且执行该init_action的command的进程已死
（通过a->pid == 0判断，已死RESOAWN或ASKFIRST的command进程，其init_action的pid域都会在init_main方法被置为0，
具体见 本文最后一段源码）时，调用run方法fork一子进程（用于执行command），并将run返回的子进程ID保存于init_action的pid 域*/
if( a-> pid == 0){
a-> pid = run( a);
}
}
}
}
}
由run_actions源码可知： action_type为SYSINIT、WAIT、CTRLALTDEL、SHUTDOWN、 RESTART和ONCE的init_action，执行其command后，都会通过delete_init_action(struct init_action *action)将它从init_action_list中删除，这样做的原因可能是：这些init_action节点只会被BusyBox init执行一次，并且删除它们可提高对init_action_list其它类型的init_action节点的查找效率并节省空间。结合以下 BusyBox init对各类init_action的执行顺序，可能会更好的理解这一点。
由init_main方法可知，BusyBox init对各类init_action的执行顺序如下:
/* Now run everything that needs to be run */
/* First run the sysinit command */
run_actions( SYSINIT);
/* Next run anything that wants to block */
run_actions( WAIT);
/* Next run anything to be run only once */
run_actions( ONCE);
/* Now run the looping stuff for the rest of forever */
while( 1){
/* run the respawn/askfirst stuff */
run_actions( RESPAWN | ASKFIRST);
/* Don't consume all CPU time -- sleep a bit */
sleep( 1);
/* Wait for any child process to exit */
wpid = wait(NULL);
while( wpid > 0){
/* Find out who died and clean up their corpse */
for( a = init_action_list; a; a = a-> next){
if( a-> pid == wpid){
/* Set the pid to 0 so that the process gets
* restarted by run_actions() */
a-> pid = 0;
message( L_LOG,"process '%s' (pid %d) exited. "
"Scheduling for restart.",
a-> command, wpid);
}
}
/* see if anyone else is waiting to be reaped */
wpid = wait_any_nohang(NULL);
}
}
}
By: Keven - 点滴记录