第一个用户空间进程 --- BusyBox生成的 sbin/init 进程

sbin/init 是根文件系统提供的用户进程，它是第一个被执行的用户进程。执行过程会读取配置文件 /etc/inittab，运行inittab文件中的各个子进程。

sbin/init 和 /etc/inittab 作为根文件系统的一部分，都是通过 busybox 生成的

BusyBox init的启动流程

• 内核调用：Linux内核启动后，会通过run_init_process("/sbin/init")调用BusyBox生成的init进程。BusyBox的init进程入口为init/init.c中的init_main函数。
• 初始化步骤：
  1. 设置信号处理：为init进程配置信号处理函数，确保进程能正确响应外部信号（如SIGINT、SIGTERM等）。
  2. 初始化控制台：配置标准输入、输出和错误设备，通常为终端设备（如/dev/console）。
  3. 解析/etc/inittab文件：根据配置文件定义初始化行为。若文件不存在，则使用默认配置。

BusyBox init的配置文件/etc/inittab

 

文件格式：每行定义一个初始化任务，格式为：

<id>:<runlevels>:<action>:<process>

id:  表示这个子进程要使用的控制台（如tty1），如果省略，则使用与init进程一样的控制台

runlevels：对BusyBox init无实际意义，通常忽略。

action: 运行时机，指应用程序何时行动，常用选项有(参数必须小写):

• sysinit（系统初始化时执行，如挂载文件系统、启动设备管理器等）
•  respawn（每当相应的进程终止运行时,该进程就会重新启动）
• askfirst（每次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）
• restart（当重新读取分析inittab配置文件时，会执行相应进程）
• ctrlaltdel（当按下Ctrl+Alt+Delete组合键时，会执行相应进程）
• shutdown（该进程用于系统关机时执行)

process：应用程序或者脚本, 就是要启动的进程(如果有“-”字符,说明这个程序被称为”交互的”)

默认配置：若/etc/inittab不存在，BusyBox会使用默认配置，例如：

::sysinit:/etc/init.d/rcS
::askfirst:/bin/sh
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/sbin/swapoff -a
::shutdown:/bin/umount -a -r
::restart:/sbin/init
tty2::askfirst:/bin/sh
tty3::askfirst:/bin/sh
tty4::askfirst:/bin/sh

BusyBox init的默认行为

• 系统初始化脚本：默认执行/etc/init.d/rcS，完成挂载文件系统、启动网络服务等任务。
• 启动Shell：在虚拟终端（如tty1至tty4）上启动交互式Shell（/bin/sh），用户可输入命令。
• 信号处理：
  • Ctrl+Alt+Del：触发系统重启。
  • 关机信号：卸载文件系统、关闭交换分区。
  • init重启：重新执行自身。

BusyBox init的特点

• 轻量级：适合资源受限的嵌入式系统。
• 灵活性：通过/etc/inittab或默认配置自定义初始化行为。
• 兼容性：支持传统SysVinit风格的配置，但简化实现。

示例/etc/inittab配置

# 系统初始化
::sysinit:/etc/init.d/rcS

# 在tty1上启动getty（登录提示符）
tty1::respawn:/sbin/getty -L tty1 0 vt100

# 在tty2至tty4上启动交互式Shell（需按Enter键）
tty2::askfirst:/bin/sh
tty3::askfirst:/bin/sh
tty4::askfirst:/bin/sh

# Ctrl+Alt+Del触发重启
::ctrlaltdel:/sbin/reboot

# 关机时卸载文件系统
::shutdown:/bin/umount -a -r

 

最小的根文件系统至少需要

(1) /dev/console(终端控制台, 提供标准输入、标准输出以及标准错误)

(2) init进程的程序(也就是busybox,因为init程序位于busybox中)

(3) /etc/inittab(用于init进程读取配置, 然后执行inittab里的指定应用程序)

(4) 应用程序(被inittab配置文件调用的应用程序)

(5) C库(被应用程序调用的C库函数,比如:printf,strcmp,fopen等)