更多|表里_busybox的实现原理分析（C语言实现简易版的busybox）

篇首语：本文由编程笔记#小编为大家整理，主要介绍了busybox的实现原理分析（C语言实现简易版的busybox）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1.1、命令都是单独的可执行程序

aston:~$ ls -l /bin/ls
-rwxr-xr-x 1 root root 138208 2鏈 8 2022 /bin/ls
aston:~$
aston:~$ ls -l /bin/mkdir
-rwxr-xr-x 1 root root 68096 2鏈 8 2022 /bin/mkdir
aston:~$
aston:~$ file /bin/ls
/bin/ls: ELF 64-bit LSB pie executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, BuildID[sha1]&＃61;897f49cafa98c11d63e619e7e40352f855249c13, for GNU/Linux 3.2.0, stripped


(1)在linux的根文件系统中&＃xff0c;系统自带的命令放在"/bin、/sbin"目录中&＃xff0c;用户的命令放在"/usr/bin、/usr/sbin"目录中&＃xff1b;
(2)用"ls -l"可知每个命令都是二进制文件&＃xff0c;用"file"命令查看可知每个命令都是可执行文件&＃xff1b;
(3)命令都是单独的可执行程序&＃xff0c;这种方式一般都是Ubuntu、Centos、服务器的linux系统采用&＃xff0c;部署在硬件资源比较充足的设备里&＃xff1b;

1.2、命令是指向busybox的符号链接

(1)用"ls -l"可知每个命令都是符号链接&＃xff0c;指向busybox&＃xff1b;
(2)这种方式一般是嵌入式设备采用&＃xff1b;

1.3、两种实现方式的对比

(1)每个命令都是单独的可执行程序&＃xff1a;这种方式要求的资源更多&＃xff0c;但是命令支持的功能也更丰富&＃xff1b;
(2)用符号链接和busybox实现命令&＃xff1a;busybox占用的空间明显小于所有单独命令可执行程序占用空间之和&＃xff0c;节省更多的资源&＃xff0c;但是busybox的命令都是裁剪过的&＃xff0c;只支持命令中常用的选项&＃xff1b;
(3)busybox适合嵌入式设备&＃xff0c;支持必要的命令&＃xff0c;而且占用的空间小&＃xff0c;嵌入式设备flash和内存一般都不富裕&＃xff1b;
(4)命令是单独可执行程序的方式&＃xff1a;更适合在电脑、服务器上运行的linux系统&＃xff0c;flash和内存等硬件资源都比较充裕&＃xff0c;更注重性能和命令的完整&＃xff1b;

2.1、为什么需要busybox

(1)busybox集成了常用的所有命令&＃xff0c;可以很方便的构建文件系统。假设现在要构建文件系统&＃xff0c;如果没有busybox&＃xff0c;则需要去下载"ls、cd、mkdir······"每个命令的源码再编译&＃xff0c;工作量很大且很繁琐&＃xff1b;
(2)busybox高度可裁剪&＃xff0c;需要支持什么命令就配置busybox编译哪些命令的源码&＃xff0c;有效减小busybox的体积&＃xff0c;节省空间&＃xff1b;

2.2、busybox的源码获取

官网地址&＃xff1a;www.busybox.net

2.3、busybox的两种使用方式

(1)符号链接&＃xff1a;建立符号链接指向busybox&＃xff0c;为每个命令建立一个符号链接&＃xff1b;
(2)直接调用busybox&＃xff0c;比如&＃xff1a;"busybox ls"的效果和直接执行"ls"命令是相同的&＃xff1b;

3.1、源码

#include
#include
#include
//计算数组的成员个数
#define ARRAY_SIZE(x) ((unsigned)(sizeof(x) / sizeof((x)[0])))
//实现ls命令功能
int my_ls_main(int argc, char * argv[])

char bufCmd[256] &＃61; 0;
sprintf(bufCmd, "ls %s", argv[1]);
system(bufCmd);
return 0;

//实现mkdir命令功能
int my_mkdir_main(int argc, char * argv[])

char bufCmd[256] &＃61; 0;
sprintf(bufCmd, "mkdir %s", argv[1]);
system(bufCmd);
return 0;

//busybox的说明函数
int my_help_main(int argc, char * argv[])

printf("busybox only support commond:ls and mkdir\\n");
return 0;

//支持的命令列表
const char *applet_names[] &＃61;

"my_ls",
"my_mkdir",
"--help",
"-h"
;
//每个命令对应的实现函数&＃xff0c;顺序要和applet_names数组的顺序一一对应
int (*const applet_main[])(int argc, char * argv[]) &＃61;

my_ls_main,
my_mkdir_main,
my_help_main,
my_help_main,
;
int main(int argc, char * argv[])

int i &＃61; 0;
char *cmdBuf &＃61; malloc(256);
int start_index &＃61; 0;
memset(cmdBuf, 0, sizeof(cmdBuf));
//打印接收到的命令
#if 0
while(i < argc)

printf("argv[%d] &＃61; %s \\n", i, argv[i]);
i&＃43;&＃43;;

#endif
//如果是直接调用的busybox需要特殊处理
if(strcmp(argv[0], "my_busybox") &＃61;&＃61; 0)

start_index &＃61; 1;

//在支持的命令列表里查找是否支持该命令
for(i &＃61; 0; i < ARRAY_SIZE(applet_names); i&＃43;&＃43;)

if (strcmp(argv[start_index], applet_names[i]) &＃61;&＃61; 0)

applet_main[i](argc, argv);
break;


//查找不到输入的命令则不支持该命令
if(i &＃61;&＃61; ARRAY_SIZE(applet_names))

printf("command not found\\n");
return -1;

return 0;



3.2、代码的编译和使用

[root#]$ ls -l
total 16
-rwxr-xr-x 1 310793 domain_users 8352 Nov 15 16:25 my_busybox
lrwxrwxrwx 1 310793 domain_users 10 Nov 15 16:25 my_ls -> my_busybox
lrwxrwxrwx 1 310793 domain_users 10 Nov 15 16:26 my_mkdir -> my_busybox
-rwxrw---- 1 310793 domain_users 1857 Nov 15 16:31 test.c


(1)为了避免与系统中的busybox冲突&＃xff0c;将可执行程序命名为my_busybox&＃xff1b;
(2)本简易版busybox仅支持ls和mkdir命令&＃xff0c;所以创建my_ls和my_mkdir命令执行my_busybox&＃xff1b;
(3)将代码所在目录导出到环境变量PATH中&＃xff0c;可以自动查找到刚才构建的命令(export PATH&＃61;命令所在路径:$PATH);

3.3、代码执行效果

[310793&＃64;yanfa204_ubuntu18-jk128:weops 222]$ gcc test.c -o my_busybox
[310793&＃64;yanfa204_ubuntu18-jk128:weops 222]$
[310793&＃64;yanfa204_ubuntu18-jk128:weops 222]$ my_ls ./
my_busybox my_ls my_mkdir test.c
[310793&＃64;yanfa204_ubuntu18-jk128:weops 222]$
[310793&＃64;yanfa204_ubuntu18-jk128:weops 222]$ my_mkdir 112233
[310793&＃64;yanfa204_ubuntu18-jk128:weops 222]$
[310793&＃64;yanfa204_ubuntu18-jk128:weops 222]$ my_ls ./
112233 my_busybox my_ls my_mkdir test.c
[310793&＃64;yanfa204_ubuntu18-jk128:weops 222]$
[310793&＃64;yanfa204_ubuntu18-jk128:weops 222]$ my_busybox my_ls ./
112233 my_busybox my_ls my_mkdir test.c
[310793&＃64;yanfa204_ubuntu18-jk128:weops 222]$
[310793&＃64;yanfa204_ubuntu18-jk128:weops 222]$ my_busybox -h
busybox only support commond:ls and mkdir
[310793&＃64;yanfa204_ubuntu18-jk128:weops 222]$
[310793&＃64;yanfa204_ubuntu18-jk128:weops 222]$ my_busybox --help
busybox only support commond:ls and mkdir

4、busybox实现框架分析

(1)busybox是个可执行程序&＃xff0c;程序入口是main函数&＃xff0c;在appletlib.c文件中&＃xff1b;
(2)在main中只是实现逻辑控制&＃xff0c;并不执行具体的功能&＃xff0c;会把输入的指令进行解析&＃xff0c;查找指令对应的函数去执行&＃xff1b;
(3)在代码中有两个重要的数组&＃xff0c;applet_main是函数指针数组&＃xff0c;里面是每个命令对应的函数的函数指针&＃xff0c;applet_names是保存的命令的字符串&＃xff0c;两个数组的元素是一一对应的&＃xff1b;
(4)将传递进来的命令先和applet_names数组进行比对&＃xff0c;如果匹配上就拿数组下标去applet_main数组取的命令对应的函数并执行&＃xff1b;
(5)每个命令都有对应的函数&＃xff0c;比如&＃xff1a;ls对应"ls_main"函数&＃xff0c;cd命令对应"cd_main"函数&＃xff1b;

再难的项目都是基础知识的复杂运用&＃xff0c;基础是最重要的。给大家推荐一个学校嵌入式知识的网站&＃xff0c;博主在大学时候学习嵌入式知识、找工作的时候都在用这个网站&＃xff0c;网站里有C语言、Linux等等的笔试题、面试常问问题等等知识&＃xff0c;无论是学习基础知识、面试刷题、交流工作经验都是不错的选择。大家一起进步&＃xff0c;欢迎留言交流。
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