Android Framework ---Init进程（上）

csharp 复制代码

system/core/init/ 
init.cpp 
init_parser.cpp
signal_handler.cpp
builtins.cpp

system/core/rootdir/
init.rc

init进程(pid=1)是Linux系统中用户空间的第一个进程

主要工作如下：

创建一块共享的内存空间，用于属性服务器;
解析各个rc文件，并启动相应属性服务进程;
初始化epoll，依次设置signal、property、keychord这3个fd可读时相对应的回调函数;
进入无限循环状态，执行如下流程：
- 检查action_queue列表是否为空，若不为空则执行相应的action;
- 检查是否需要重启的进程，若有则将其重新启动;
- 进入epoll_wait等待状态，直到系统属性变化事件(property_set改变属性值)，或者收到子进程的信号SIGCHLD，再或者keychord 键盘输入事件，则会退出等待状态，执行相应的回调函数。

init.cpp

scss 复制代码

static int epoll_fd = -1;

int main(int argc, char** argv) {
    ...
    //设置文件属性0777
    umask(0);
    //初始化内核log，位于节点/dev/kmsg
    klog_init();
    //设置输出的log级别
    klog_set_level(KLOG_NOTICE_LEVEL);

    //创建一块共享的内存空间，用于属性服务
    property_init();
    //初始化epoll功能
    epoll_fd = epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC);
    //初始化子进程退出的信号处理函数，并调用epoll_ctl设置signal fd可读的回调函数
    signal_handler_init();  

    //加载default.prop文件
    property_load_boot_defaults();
    //启动属性服务器，此处会调用epoll_ctl设置property fd可读的回调函数【见小节5.2】
    start_property_service();   
    //解析init.rc文件
    init_parse_config_file("/init.rc");

    //执行rc文件中触发器为on early-init的语句
    action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail);
    //等冷插拔设备初始化完成
    queue_builtin_action(wait_for_coldboot_done_action, "wait_for_coldboot_done");
    queue_builtin_action(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");
    //设备组合键的初始化操作，此处会调用epoll_ctl设置keychord fd可读的回调函数
    queue_builtin_action(keychord_init_action, "keychord_init");

    // 屏幕上显示Android静态Logo 
    queue_builtin_action(console_init_action, "console_init");

    //执行rc文件中触发器为on init的语句
    action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);
    queue_builtin_action(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");

    char bootmode[PROP_VALUE_MAX];
    //当处于充电模式，则charger加入执行队列；否则late-init加入队列。
    if (property_get("ro.bootmode", bootmode) > 0 && strcmp(bootmode, "charger") == 0)
    {
       action_for_each_trigger("charger", action_add_queue_tail);
    } else {
       action_for_each_trigger("late-init", action_add_queue_tail);
    }
    //触发器为属性是否设置
    queue_builtin_action(queue_property_triggers_action, "queue_property_triggers");

    while (true) {
        if (!waiting_for_exec) {
            execute_one_command();
             //根据需要重启服务
            restart_processes();
        }
        int timeout = -1;
        if (process_needs_restart) {
            timeout = (process_needs_restart - gettime()) * 1000;
            if (timeout < 0)
                timeout = 0;
        }
        if (!action_queue_empty() || cur_action) {
            timeout = 0;
        }

        epoll_event ev;
        //循环等待事件发生
        int nr = TEMP_FAILURE_RETRY(epoll_wait(epoll_fd, &ev, 1, timeout));
        if (nr == -1) {
            ERROR("epoll_wait failed: %s\n", strerror(errno));
        } else if (nr == 1) {
            ((void (*)()) ev.data.ptr)();
        }
    }
    return 0;
}

1.解析init.rc

init.rc

rc文件语法是以行尾单位，以空格间隔的语法，以#开始代表注释行。rc文件主要包含Action、Service、Command、Options，其中对于Action和Service的名称都是唯一的，对于重复的命名视为无效。

Action

Action：通过触发器trigger，即以on开头的语句来决定执行相应的service的时机，具体有如下时机：

on early-init; 在初始化早期阶段触发；
on init; 在初始化阶段触发；
on late-init; 在初始化晚期阶段触发；
on boot/charger：当系统启动/充电时触发，还包含其他情况，此处不一一列举；
on property:=: 当属性值满足条件时触发；

Service

服务Service，以 service开头，由init进程启动，一般运行在init的一个子进程，所以启动service前需要判断对应的可执行文件是否存在。init生成的子进程，定义在rc文件，其中每一个service在启动时会通过fork方式生成子进程。

例如： service servicemanager /system/bin/servicemanager代表的是服务名为servicemanager，服务执行的路径为/system/bin/servicemanager。

Command

下面列举常用的命令

class_start <service_class_name>：启动属于同一个class的所有服务；
start <service_name>：启动指定的服务，若已启动则跳过；
stop <service_name>：停止正在运行的服务
setprop ：设置属性值
mkdir ：创建指定目录
symlink <sym_link>：创建连接到的<sym_link>符号链接；
write ：向文件path中写入字符串；
exec： fork并执行，会阻塞init进程直到程序完毕；
exprot ：设定环境变量；
loglevel ：设置log级别

Options

Options是Service的可选项，与service配合使用

disabled: 不随class自动启动，只有根据service名才启动；
oneshot: service退出后不再重启；
user/group：设置执行服务的用户/用户组，默认都是root；
class：设置所属的类名，当所属类启动/退出时，服务也启动/停止，默认为default；
onrestart:当服务重启时执行相应命令；
socket: 创建名为/dev/socket/的socket
critical: 在规定时间内该service不断重启，则系统会重启并进入恢复模式

2启动服务

execute_one_command()执行每个action中携带的command对应的执行函数。

csharp 复制代码

on nonencrypted 
    class_start main //启动那些classname为main的Service，以zygote为例
    class_start late_start

其中class_start是一个Command，对应的函数为do_class_start。 builtins.cpp

arduino 复制代码

int do_class_start(int nargs, char **args)
{
        /* Starting a class does not start services
         * which are explicitly disabled.  They must
         * be started individually.
         */
    service_for_each_class(args[1], service_start_if_not_disabled);
    return 0;
}
    
static void service_start_if_not_disabled(struct service *svc)
{
    if (!(svc->flags & SVC_DISABLED)) {
        service_start(svc, NULL);
    } else {
        svc->flags |= SVC_DISABLED_START;
    }
}

init.cpp中service_start

ini 复制代码

void service_start(struct service *svc, const char *dynamic_args)
{
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        struct socketinfo *si;
        struct svcenvinfo *ei;
        char tmp[32];
        int fd, sz;
        if (!dynamic_args) {
            if (execve(svc->args[0], (char**) svc->args, (char**) ENV) < 0) {
                ERROR("cannot execve('%s'): %s\n", svc->args[0], strerror(errno));
            }
        } else {
            char *arg_ptrs[INIT_PARSER_MAXARGS+1];
            int arg_idx = svc->nargs;
            char *tmp = strdup(dynamic_args);
            char *next = tmp;
            char *bword;

            /* Copy the static arguments */
            memcpy(arg_ptrs, svc->args, (svc->nargs * sizeof(char *)));

            while((bword = strsep(&next, " "))) {
                arg_ptrs[arg_idx++] = bword;
                if (arg_idx == INIT_PARSER_MAXARGS)
                    break;
            }
            arg_ptrs[arg_idx] = NULL;
            execve(svc->args[0], (char**) arg_ptrs, (char**) ENV);
        }
        _exit(127);
    }

    svc->NotifyStateChange("running");
}

通过调用pid =fork()创建子进程，通过execve(svc->args[0], (char**)svc->args, (char**) ENV)，进入App_main.cpp的main()函数。故zygote是通过fork和execv共同创建的。

init进程