openwrt启动过程详细分析
openwrt是一个开放的linux平台，主要用于带wifi的无线路由上。类似于ubuntu、red hat、之类的linux发行版本，它也有一套自己的启动流程。本文主要介绍了openwrt启动过程及详细分析。
1、概述 在linux的发展过程中，linux的启动程序也在发展，从sysv init到现在的upstart、systemd，通常该程序是进程号为1的进程，该程序在linux系统有着举足轻重的地方。在openwrt中，使用了另外一种启动程序叫做procd，本文的重点并不在于介绍procd，本文主要介绍并解析procd、preinit及各种脚本如何完成整个系统的初始化。
2、软件环境 linux发行版：ubuntu14.04 lts
openwrt版本：barrier break 14.07 r42635 （linux kernel 3.10.49）
硬件：mpr-a2模块（rt5350）
在查看linux内核代码及根文件系统下的脚本之前，需要对openwrt进行配置，运行make menuconfig，在target system中选择ralink rt288x/rt3xxx，subtarget中选择rt3x5x/rt5350based boards，target profile选择hame mpr-a2，然后make完成openwrt的编译。打完patch的内核代码在build_dir/target-mipsel_24kec+dsp_uclibc-0.9.33.2/linux-ramips_rt305x/目录下，根文件系统目录在build_dir/target-mipsel_24kec+dsp_uclibc-0.9.33.2/root-ramips/。
3、启动分析 3.1 内核启动点 linux的启动入口为start_kernel（）（init/main.c），该函数的最后会调用rest_init（）（init/main.c），该函数创建两个内核线程init和kthreadd之后，进入死循环，即所谓的0号进程。init线程执行kenrel_init（）（init/main.c）函数，在kernel_init函数中，首先会检查内核的启动参数中是否有设置init参数，如果有，则会使用该参数指定的程序作为init程序，否则会按照如下代码（打上patch后的）中所示的顺序依次尝试启动，如果都无法启动就会导致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;
在目前的环境下，内核启动参数未设置init参数，所以会以/etc/preinit程序作为init程序，preinit实际为shell脚本。
3.2 相关文件 3.2.1 脚本文件 /etc/preinit
/lib/functions.sh
/lib/functions/preinit.sh
/lib/functions/system.sh
/lib/preinit/下所有脚本
3.2.2 init程序 在proc程序包中，编译完会生成两个可执行程序：init和procd，均在目 录/sbin下，这两个程序均会使用到。
3.3 过程分析 这个初始化过程遵循如下主线：
下面我们一步一步分析这个过程。
在/etc/preinit脚本中，第一条命令如下：
［ -z “$preinit” ］ && exec /sbin/init
在从内核执行这个脚本时，preinit这个变量时没有定义的，所以会直接执行/sbin/init。/sbin/init程序主要做了一些初始化工作，如环境变量设置、文件系统挂载、内核模块加载等，之后会创建两个进程，分别执行/etc/preinit和/sbin/procd，执行/etc/preinit之前会设置变量preinit，/sbin/procd会带-h的参数，当procd退出后会调用exec执行/sbin/proc替换当前init进程（具体过程可参见procd程序包中的init和procd程序）。这就是系统启动完成后，ps命令显示的进程号为1的进程名最终为/sbin/procd的由来，中间是有几次变化的。
继续看/etc/preinit脚本，出来变量设置外，接下来是执行了三个shell脚本：
/lib/functions.sh
/lib/functions/preinit.sh
/lib/functions/system.sh
注意“。”和“/”之间是有空格的，这里的点相当与souce命令，但souce是bash特有的，并不在posix标准中，“。”
是通用的用法。使用“。”的意思是在当前shell环境下运行，并不会在子shell中运行。这几个shell脚本主要定义了shell函数，
特别是preinit.sh中，定义了hook相关操作的函数。
之后会使用boot_hook_init定义五个hook结点如下：
boot_hook_init preinit_essential
boot_hook_init preinit_main
boot_hook_init failsafe
boot_hook_init initramfs
boot_hook_init preinit_mount_root
之后会向这些结点中添加hook函数。
在之后就是一个循环，依次在当前shell下执行/lib/preinit/目录下的脚本，
for pi_source_file in /lib/preinit/*; do
$pi_source_file
done
/lib/preinit/目录下的脚本具体类似的格式，定义要添加到hook结点的函数，然后通过boot_hook_add将该函数添加到对应的hook结点。
最后，/etc/preinit就会执行boot_run_hook函数执行对应hook结点上的函数。在当前环境下只执行了preinit_essential和
preinit_main结点上的函数，如下：
boot_run_hook preinit_essential
boot_run_hook preinit_main
到此，/etc/preinit执行完毕并退出。如果需要跟踪调试这些脚本，可以 在/etc/preinit的最开始添加一条命令set -x，这样就会打印出执行命令的过程， 当并不会真正执行。
至于系统服务程序的启动及初始化将全由procd完成，procd的功能不仅在于此，它还集成更多其他功能，具体可参见procd的资料。
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2、软件环境 linux发行版：ubuntu14.04 lts
openwrt版本：barrier break 14.07 r42635 （linux kernel 3.10.49）
硬件：mpr-a2模块（rt5350）
在查看linux内核代码及根文件系统下的脚本之前，需要对openwrt进行配置，运行make menuconfig，在target system中选择ralink rt288x/rt3xxx，subtarget中选择rt3x5x/rt5350based boards，target profile选择hame mpr-a2，然后make完成openwrt的编译。打完patch的内核代码在build_dir/target-mipsel_24kec+dsp_uclibc-0.9.33.2/linux-ramips_rt305x/目录下，根文件系统目录在build_dir/target-mipsel_24kec+dsp_uclibc-0.9.33.2/root-ramips/。
3、启动分析 3.1 内核启动点 linux的启动入口为start_kernel（）（init/main.c），该函数的最后会调用rest_init（）（init/main.c），该函数创建两个内核线程init和kthreadd之后，进入死循环，即所谓的0号进程。init线程执行kenrel_init（）（init/main.c）函数，在kernel_init函数中，首先会检查内核的启动参数中是否有设置init参数，如果有，则会使用该参数指定的程序作为init程序，否则会按照如下代码（打上patch后的）中所示的顺序依次尝试启动，如果都无法启动就会导致kernel panic。
if （！run_init_process（“/etc/preinit”） ||
！run_init_process（“/sbin/init”） ||
！run_init_process（“/etc/init”） ||
！run_init_process（“/bin/init”） ||
！run_init_process（“/bin/sh”））
return 0;
在目前的环境下，内核启动参数未设置init参数，所以会以/etc/preinit程序作为init程序，preinit实际为shell脚本。
3.2 相关文件 3.2.1 脚本文件 /etc/preinit
/lib/functions.sh
/lib/functions/preinit.sh
/lib/functions/system.sh
/lib/preinit/下所有脚本
3.2.2 init程序 在proc程序包中，编译完会生成两个可执行程序：init和procd，均在目 录/sbin下，这两个程序均会使用到。
3.3 过程分析 这个初始化过程遵循如下主线：
下面我们一步一步分析这个过程。
在/etc/preinit脚本中，第一条命令如下：
［ -z “$preinit” ］ && exec /sbin/init
在从内核执行这个脚本时，preinit这个变量时没有定义的，所以会直接执行/sbin/init。/sbin/init程序主要做了一些初始化工作，如环境变量设置、文件系统挂载、内核模块加载等，之后会创建两个进程，分别执行/etc/preinit和/sbin/procd，执行/etc/preinit之前会设置变量preinit，/sbin/procd会带-h的参数，当procd退出后会调用exec执行/sbin/proc替换当前init进程（具体过程可参见procd程序包中的init和procd程序）。这就是系统启动完成后，ps命令显示的进程号为1的进程名最终为/sbin/procd的由来，中间是有几次变化的。
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之后会使用boot_hook_init定义五个hook结点如下：
boot_hook_init preinit_essential
boot_hook_init preinit_main
boot_hook_init failsafe
boot_hook_init initramfs
boot_hook_init preinit_mount_root
之后会向这些结点中添加hook函数。
在之后就是一个循环，依次在当前shell下执行/lib/preinit/目录下的脚本，
for pi_source_file in /lib/preinit/*; do
$pi_source_file
done
/lib/preinit/目录下的脚本具体类似的格式，定义要添加到hook结点的函数，然后通过boot_hook_add将该函数添加到对应的hook结点。
最后，/etc/preinit就会执行boot_run_hook函数执行对应hook结点上的函数。在当前环境下只执行了preinit_essential和
preinit_main结点上的函数，如下：
boot_run_hook preinit_essential
boot_run_hook preinit_main
到此，/etc/preinit执行完毕并退出。如果需要跟踪调试这些脚本，可以 在/etc/preinit的最开始添加一条命令set -x，这样就会打印出执行命令的过程， 当并不会真正执行。
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