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上级 da9c8b32
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启动子系统内部涉及以下组件:
- init启动引导组件:
init启动引导组件对应的进程为init进程,是内核完成初始化后启动的第一个用户态进程。init进程启动之后,读取init.cfg配置文件,根据解析结果,执行相应命令(见[第2章表2](../subsystems/subsys-boot-init-jobs.md)描述)并依次启动各关键系统服务进程,在启动系统服务进程的同时设置其对应权限。
- init启动引导组件
init启动引导组件对应的进程为init进程,是内核完成初始化后启动的第一个用户态进程。init进程启动之后,读取init.cfg配置文件,根据解析结果,执行相应命令(见[job解析接口说明](../subsystems/subsys-boot-init-jobs.md#接口说明))并依次启动各关键系统服务进程,在启动系统服务进程的同时设置其对应权限。
- ueventd启动引导组件
- ueventd启动引导组件:
ueventd负责监听内核设备驱动插拔的netlink事件,根据事件类型动态管理相应设备的dev节点。
- appspawn应用孵化组件:
负责接收**用户程序框架**的命令孵化应用进程,设置新进程的权限,并调用应用程序框架的入口函数。
- appspawn应用孵化组件
负责接收用户程序框架的命令孵化应用进程,设置新进程的权限,并调用应用程序框架的入口函数。
- bootstrap服务启动组件
- bootstrap服务启动组件:
提供了各服务和功能的启动入口标识。在SAMGR启动时,会调用bootstrap标识的入口函数,并启动系统服务。
- syspara系统属性组件:
- syspara系统属性组件
系统属性组件,根据OpenHarmony产品兼容性规范提供获取设备信息的接口,如:产品名、品牌名、厂家名等,同时提供设置/读取系统属性的接口。
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| base/startup/syspara_lite | -&nbsp;轻量系统设备(参考内存≥128KB),如Hi3861V100<br/>-&nbsp;小型系统设备(参考内存≥1MB),如Hi3516DV300、Hi3518EV300 |
- init启动引导组件:
- 每个系统服务启动时都需要编写各自的启动脚本文件init.cfg,定义各自的服务名、可执行文件路径、权限和其他信息。
- 每个系统服务各自安装其启动脚本到/system/etc/init目录下,init进程统一扫码执行。
- 每个系统服务启动时都需要编写各自的启动脚本文件`init.cfg`,定义各自的服务名、可执行文件路径、权限和其他信息。
- 每个系统服务各自安装其启动脚本到`/system/etc/init`目录下,init进程统一扫码执行。
- 新芯片平台移植时,平台相关的初始化配置需要增加平台相关的初始化配置文件/vendor/etc/init/init.{hardware}.cfg;该文件完成平台相关的初始化设置,如安装ko驱动,设置平台相关的/proc节点信息。
- 新芯片平台移植时,平台相关的初始化配置需要增加平台相关的初始化配置文件`/vendor/etc/init/init.{hardware}.cfg`;该文件完成平台相关的初始化设置,如安装ko驱动,设置平台相关的/proc节点信息。
> **说明:**
>
>
> 配置文件init.cfg仅支持json格式。
- bootstrap服务启动组件:需要在链接脚本中配置zInit代码段。
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每个开发板都需要在存储器上划分好分区来存放上述镜像,SOC启动时都由bootloader来加载这些镜像,具体过程包括以下几个大的步骤:
- bootloader初始化ROM和RAM等硬件,加载分区表信息。
- bootloader根据分区表加载boot.img,从中解析并加载ramdisk.img到内存中。
- bootloader根据分区表加载`boot.img`,从中解析并加载`ramdisk.img`到内存中。
- bootloader准备好分区表信息,ramdisk地址等信息,进入内核,内核加载ramdisk并执行init。
- init准备初始文件系统,挂载required.fstab(包括system.img和vendor.img的挂载)。
- 扫描system.img和vendor.img中etc/init目录下的启动配置脚本,执行各个启动命令。
- init准备初始文件系统,挂载`required.fstab`(包括`system.img``vendor.img`的挂载)。
- 扫描`system.img``vendor.img``etc/init`目录下的启动配置脚本,执行各个启动命令。
### uboot启动引导过程
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- Hi3516DV300
在Hi3516DV300平台上的boot.img采用了FIT(flattened image tree)格式,将kernel编译生成的zImage-dtb和cpio格式的ramdisk镜像通过打包工具Mkimage根据its文件中的信息打包生成一个镜像,这个镜像就是boot.img
在Hi3516DV300平台上的`boot.img`采用了FIT(flattened image tree)格式,将kernel编译生成的zImage-dtb和cpio格式的ramdisk镜像通过打包工具Mkimage根据its文件中的信息打包生成一个镜像,这个镜像就是`boot.img`
下面对上述boot.img文件生成过程中使用的文件和工具进行简要介绍:
下面对上述`boot.img`文件生成过程中使用的文件和工具进行简要介绍:
1. its文件
image source file,负责描述要生成的image的信息。需要自行构造,例如Hi3516平台中的ohos.its文件。
image source file,负责描述要生成的image的信息。需要自行构造,例如Hi3516平台中的`ohos.its`文件。
2. Mkimage打包工具
能够解析its文件,将其中按照其中镜像的配置将对应镜像打包生成itb文件,这里也就是boot.img文件。
能够解析its文件,将其中按照其中镜像的配置将对应镜像打包生成itb文件,这里也就是`boot.img`文件。
3. ramdisk
使用cpio打包的ramdisk.img镜像文件。
使用cpio打包的`ramdisk.img`镜像文件。
4. zImage-dtb
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- rk3568
在rk3568平台上相应的镜像文件为boot_linux.img,其中打包的文件与Hi3516DV300平台不尽相同,下面分别列举:
在rk3568平台上相应的镜像文件为`boot_linux.img`,其中打包的文件与Hi3516DV300平台不尽相同,下面分别列举:
1. Image
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3. ramdisk.img
使用cpio打包的ramdisk.img镜像文件。
使用cpio打包的`ramdisk.img`镜像文件。
- u-boot加载
支持了ramdisk的启动过程,此场景需要修改productdefine中的产品配置文件,通过"enable_ramdisk"开关开启ramdisk生成,这一部分与平台相关,不同的平台对于ramdisk 的处理方式不一样。以Hi3516DV300平台为例,需要将u-boot中的原启动参数修改为root=/dev/ram0 initrd=0x84000000,0x292e00
支持了ramdisk的启动过程,此场景需要修改productdefine中的产品配置文件,通过"enable_ramdisk"开关开启ramdisk生成,这一部分与平台相关,不同的平台对于ramdisk的处理方式不一样。以Hi3516DV300平台为例,需要将u-boot中的原启动参数修改为`root=/dev/ram0 initrd=0x84000000,0x292e00`
- u-boot进入
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所谓required分区,就是系统启动引导过程的必要分区,必须在二级启动开始前进行挂载。比如system、vendor等必选镜像,挂载这些镜像前,需要先创建对应的块设备文件。这些块设备文件是通过内核上报UEVENT事件来创建的。init需要知道存储器的主设备目录,需要bootloader通过default_boot_device传递。
目前init支持两种方式获取required分区信息,一是通过保存在/proc/cmdline中的bootargs,init会首先尝试从cmdline读取required分区信息;二是通过读取ramdisk中的fstab.required文件,只有在前一种方式获取失败的情况下才会尝试通过这种方式获取。
目前init支持两种方式获取required分区信息,一是通过保存在`/proc/cmdline`中的bootargs,init会首先尝试从cmdline读取required分区信息;二是通过读取ramdisk中的`fstab.required`文件,只有在前一种方式获取失败的情况下才会尝试通过这种方式获取。
- 块设备的创建逻辑
- 准备工作
1. init从cmdline中读取required fstab,若获取失败,则尝试读fstab.required文件,从中获取必须挂载的块设备的PARTNAME,例如system和vendor.
2. 创建接收内核上报uevent事件广播消息的socket,从/proc/cmdline里读取default_boot_device。
3. 带着fstab信息和socket句柄遍历/sys/devices目录,准备开始触发内核上报uevent事件。
1. init从cmdline中读取required fstab,若获取失败,则尝试读`fstab.required`文件,从中获取必须挂载的块设备的PARTNAME,例如system和vendor.
2. 创建接收内核上报uevent事件广播消息的socket,从`/proc/cmdline`里读取default_boot_device。
3. 带着fstab信息和socket句柄遍历`/sys/devices`目录,准备开始触发内核上报uevent事件。
- 触发事件
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- 与default_boot_device匹配关系
内核将bootargs信息写入/proc/cmdline,其中就包含了default_boot_device,这个值是内核当中约定好的系统启动必要的主设备目录。以ohos.required_mount.为前缀的内容则是系统启动必要的分区挂载信息,其内容与fstab.required文件内容应当是一致的。另外,分区挂载信息中的块设备节点就是default_boot_device目录中by-name下软链接指向的设备节点。例如,default_boot_device的值为soc/10100000.himci.eMMC,那么ohos.required_mount.system的值就包含了/dev/block/platform/soc/10100000.himci.eMMC/by-name/system这个指向system设备节点的软链接路径。
内核将bootargs信息写入`/proc/cmdline`,其中就包含了default_boot_device,这个值是内核当中约定好的系统启动必要的主设备目录。以`ohos.required_mount.`为前缀的内容则是系统启动必要的分区挂载信息,其内容与`fstab.required`文件内容应当是一致的。另外,分区挂载信息中的块设备节点就是`default_boot_device`目录中by-name下软链接指向的设备节点。例如,`default_boot_device`的值为`soc/10100000.himci.eMMC`,那么`ohos.required_mount.system`的值就包含了`/dev/block/platform/soc/10100000.himci.eMMC/by-name/system`这个指向system设备节点的软链接路径。
在创建块设备节点的过程中,会有一个将设备路径与default_boot_device的值匹配的操作,匹配成功后,会在/dev/block/by-name目录下创建指向真实块设备节点的软链接,以此在访问设备节点的过程中实现芯片平台无关化。
在创建块设备节点的过程中,会有一个将设备路径与default_boot_device的值匹配的操作,匹配成功后,会在`/dev/block/by-name`目录下创建指向真实块设备节点的软链接,以此在访问设备节点的过程中实现芯片平台无关化。
- 实例
下面以OpenHarmony系统在Hi3516DV300平台启动过程中必要的system分区为例,详细介绍init进程启动后,从读取required fstab信息到创建required分区块设备节点再到最后完成required分区挂载的全部流程。其中会包含一些关键代码段和关键的log信息供开发者调试参考。
> **说明:**
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>
> 从此处开始出现的代码是按逻辑顺序展示的关键代码行,不代表其在源码当中真正的相邻关系。
1. 获取required设备信息
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