Buildroot 增加系统启动项并解决后台无法获取输入(串口)

概述

Buildroot 是一款轻量级、高度可定制的开源工具集，专为嵌入式系统打造。它通过自动化构建流程（交叉编译工具链、Linux内核、根文件系统、引导程序），将复杂的嵌入式开发简化为“菜单配置”（make menuconfig）。开发者无需手动处理依赖与兼容性问题，只需勾选所需软件包，即可生成完整的可烧录镜像。在嵌入式场景中，服务进程的自动加载是刚需, 通常将启动脚本置于/etc/init.d/（SysV init）或编写systemd单元文件，实现服务的全自动托管。

增加模块

参考: Buildroot 添加自定义模块-内置文件到文件系统

–本文不再复述–

源码结构

package/auto_run/
├── CMakeLists.txt
├── Config.in
├── dumpsys.cpp
├── auto_run.mk
└── S99dumpsys

编写测试程序

dumpsys.cpp

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/statvfs.h>
#include <unistd.h>void print_memory() {FILE *meminfo = fopen("/proc/meminfo", "r");if (!meminfo) {printf("无法读取内存信息\n");return;}char line[256];unsigned long total_mem = 0, free_mem = 0;while (fgets(line, sizeof(line), meminfo)) {if (strncmp(line, "MemTotal:", 9) == 0) {sscanf(line + 9, "%lu", &total_mem);} else if (strncmp(line, "MemFree:", 8) == 0) {sscanf(line + 8, "%lu", &free_mem);}}fclose(meminfo);printf("可用内存: %lu MB / 最大内存: %lu MB\n", free_mem / 1024, total_mem / 1024);
}void print_disk() {struct statvfs stat;if (statvfs("/", &stat) != 0) {printf("无法读取磁盘信息\n");return;}unsigned long free_space = (stat.f_bfree * stat.f_frsize) / (1024 * 1024);unsigned long total_space = (stat.f_blocks * stat.f_frsize) / (1024 * 1024);printf("可用空间: %lu MB / 最大空间: %lu MB\n", free_space, total_space);
}int main() {char input[10];while (1) {printf("输入命令 (mem/disk/exit): ");if (!fgets(input, sizeof(input), stdin)) {continue;}// 移除换行符input[strcspn(input, "\n")] = 0;if (strcmp(input, "mem") == 0) {print_memory();} else if (strcmp(input, "disk") == 0) {print_disk();} else if (strcmp(input, "exit") == 0) {break;} else {printf("无效命令\n");}}return 0;
}

编译测试

编译完成后, 可以直接将dumpsys 程序拷贝到/usr/data/dumpsys运行测试:

# /usr/data/dumpsys 
输入命令 (mem/disk/exit): mem
可用内存: 397 MB / 最大内存: 447 MB
输入命令 (mem/disk/exit): exit

增加系统自启动

auto_run.mk

AUTO_RUN_SITE = $(TOPDIR)/package/auto_run
AUTO_RUN_SITE_METHOD = local
AUTO_RUN_INSTALL_STAGING = YES# dumpsys
define AUTO_RUN_INSTALL_INIT_SYSV$(INSTALL) -D -m 0755 $(AUTO_RUN_SITE)/S99dumpsys $(TARGET_DIR)/etc/init.d/S99dumpsys
endefAUTO_RUN_POST_INSTALL_TARGET_HOOKS += AUTO_RUN_INSTALL_INIT_SYSV$(eval $(cmake-package))

S99dumpsys

#!/bin/shcheck_run(){local file="/usr/data/dumpsys"local max_attempts=10local attempt=1while [ $attempt -le $max_attempts ]; doif [ -f "$file" ]; thenecho "File $file found, starting dumpsys..."/usr/data/dumpsys &return 0elseecho "Attempt $attempt: File $file not found, waiting..."sleep 1attempt=$((attempt + 1))fidoneecho "file not found and exit"return 1
}case "$1" instart)echo "Starting dumpsys..."check_run || exit 1;;stop)echo "Stopping dumpsys..."killall dumpsys;;restart)$0 stop$0 start;;*)echo "Usage: $0 {start|stop|restart}"exit 1;;
esacexit 0

一切准备就绪! 打包烧录!

一个问题

为了方便测试, 默认/usr/data/目录下没有dumpsys, 通过命令拷贝并重启.
意外出现:

输入命令 (mem/disk/exit): 输入命令 (mem/disk/exit): 输入命令 (mem/disk/exit): 输入命令 (mem/disk/exit): 输入命令 (mem/disk/exit): 输入命令 (mem/disk/exit): 输入命令 (mem/disk/exit): 输入命令 (mem/disk/exit): ...

循环输出LOG: 输入命令 (mem/disk/exit):
调试发现问题出在

if (!fgets(input, sizeof(input), stdin))

原因是从stdin读取输入出现了问题.

在Buildroot环境中，fgets()在通过init脚本启动时失败但在手动启动时正常，这通常与标准输入(stdin)的环境差异有关。

由于 后台运行(&)的影响：

• &使程序在后台运行，可能导致stdin被关闭或重定向
• init系统可能进一步处理了标准流

解决方案：显式指定输入设备

修改程序代码：

FILE *input_stream = fopen("/dev/console", "r");
if (!input_stream) {input_stream = fopen("/dev/tty", "r");
}
if (!input_stream) {input_stream = stdin;
}if (!fgets(input, sizeof(input), input_stream)) {// 错误处理
}

根本原因是初始化环境和交互式shell环境的差异。在系统启动时，标准输入可能没有绑定到有效的终端设备，而手动启动时则会有完整的终端环境。

其他

/etc/init.d 目录下的 SXXxxx 文件作用解析‌

文件命名规则与核心作用‌

• S 前缀‌：表示 ‌启动（Start）‌ 服务，与之对应的 K 前缀表示 ‌停止（Kill）‌ 服务‌。
  XX 数字‌：决定脚本执行顺序，数值小的优先执行（如 S10network 先于 S20apache 执行），用于解决服务间的依赖关系（例如网络接口需先于 Web 服务启动）‌。
  xxx 服务名‌：标识具体服务（如 S50ssh 表示 SSH 服务）。

• SXXxxx 文件是 SysVinit/BusyBox 初始化系统中，通过数字排序和符号链接机制实现服务按需启动的核心配置单元，直接影响嵌入式设备或服务器在特定运行级别的服务状态‌。