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Android启动过程详解(2)——init进程启动逻辑

Android启动过程详解(2)——init进程启动逻辑

作者: 李牙刷儿 | 来源:发表于2017-04-23 11:55 被阅读348次

    init进程是Android系统用户空间中的第一个进程,其进程号也是1,足见其重要性。所以它的责任也是重大的,概括地来说init进程主要做了以下几件事:

    1. 作为守护进程
    2. 解析和执行init.rc文件
    3. 属性服务
    4. 生成设备驱动节点

    接下来文章就着init进程的源码,来一个个分析init进程的工作。首先来看看init进程的源码:

    int main(int argc, char **argv)  
    {  
        int fd_count = 0;  
        struct pollfd ufds[4];  
        char *tmpdev;  
        char* debuggable;  
        char tmp[32];  
        int property_set_fd_init = 0;  
        int signal_fd_init = 0;  
        int keychord_fd_init = 0;  
        bool is_charger = false;  
      
      
        //启动ueventd  
        if (!strcmp(basename(argv[0]), "ueventd"))  
            return ueventd_main(argc, argv);  
      
      
        //启动watchdogd  
        if (!strcmp(basename(argv[0]), "watchdogd"))  
            return watchdogd_main(argc, argv);  
      
      
        /* clear the umask */  
        umask(0);  
      
      
            /* Get the basic filesystem setup we need put 
             * together in the initramdisk on / and then we'll 
             * let the rc file figure out the rest. 
             */  
        //创建并挂在启动所需的文件目录  
        mkdir("/dev", 0755);  
        mkdir("/proc", 0755);  
        mkdir("/sys", 0755);  
      
      
        mount("tmpfs", "/dev", "tmpfs", MS_NOSUID, "mode=0755");  
        mkdir("/dev/pts", 0755);  
        mkdir("/dev/socket", 0755);  
        mount("devpts", "/dev/pts", "devpts", 0, NULL);  
        mount("proc", "/proc", "proc", 0, NULL);  
        mount("sysfs", "/sys", "sysfs", 0, NULL);  
      
      
            /* indicate that booting is in progress to background fw loaders, etc */  
        close(open("/dev/.booting", O_WRONLY | O_CREAT, 0000));//检测/dev/.booting文件是否可读写和创建  
      
      
            /* We must have some place other than / to create the 
             * device nodes for kmsg and null, otherwise we won't 
             * be able to remount / read-only later on. 
             * Now that tmpfs is mounted on /dev, we can actually 
             * talk to the outside world. 
             */  
        open_devnull_stdio();//重定向标准输入/输出/错误输出到/dev/_null_  
        klog_init();//log初始化  
        property_init();//属性服务初始化  
      
      
        //从/proc/cpuinfo中读取Hardware名,在后面的mix_hwrng_into_linux_rng_action函数中会将hardware的值设置给属性ro.hardware  
        get_hardware_name(hardware, &revision);  
      
      
        //导入并设置内核变量  
        process_kernel_cmdline();  
      
      
        //selinux相关,暂不分析  
        union selinux_callback cb;  
        cb.func_log = klog_write;  
        selinux_set_callback(SELINUX_CB_LOG, cb);  
      
      
        cb.func_audit = audit_callback;  
        selinux_set_callback(SELINUX_CB_AUDIT, cb);  
      
      
        selinux_initialize();  
        /* These directories were necessarily created before initial policy load 
         * and therefore need their security context restored to the proper value. 
         * This must happen before /dev is populated by ueventd. 
         */  
        restorecon("/dev");  
        restorecon("/dev/socket");  
        restorecon("/dev/__properties__");  
        restorecon_recursive("/sys");  
      
      
        is_charger = !strcmp(bootmode, "charger");//关机充电相关,暂不做分析  
      
      
        INFO("property init\n");  
        if (!is_charger)  
            property_load_boot_defaults();  
      
      
        INFO("reading config file\n");  
        init_parse_config_file("/init.rc");//解析init.rc配置文件  
      
      
        /* 
         * 解析完init.rc后会得到一系列的action等,下面的代码将执行处于early-init阶段的action。 
         * init将action按照执行时间段的不同分为early-init、init、early-boot、boot。 
         * 进行这样的划分是由于有些动作之间具有依赖关系,某些动作只有在其他动作完成后才能执行,所以就有了先后的区别。 
         * 具体哪些动作属于哪个阶段是在init.rc中的配置决定的 
         */  
        action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail);  
      
      
        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");  
        queue_builtin_action(keychord_init_action, "keychord_init");  
        queue_builtin_action(console_init_action, "console_init");  
      
      
        /* execute all the boot actions to get us started */  
        action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);  
      
      
        /* skip mounting filesystems in charger mode */  
        if (!is_charger) {  
            action_for_each_trigger("early-fs", action_add_queue_tail);  
            action_for_each_trigger("fs", action_add_queue_tail);  
            action_for_each_trigger("post-fs", action_add_queue_tail);  
            action_for_each_trigger("post-fs-data", action_add_queue_tail);  
        }  
      
      
        /* Repeat mix_hwrng_into_linux_rng in case /dev/hw_random or /dev/random 
         * wasn't ready immediately after wait_for_coldboot_done 
         */  
        queue_builtin_action(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");  
      
      
        queue_builtin_action(property_service_init_action, "property_service_init");  
        queue_builtin_action(signal_init_action, "signal_init");  
        queue_builtin_action(check_startup_action, "check_startup");  
      
      
        if (is_charger) {  
            action_for_each_trigger("charger", action_add_queue_tail);  
        } else {  
            action_for_each_trigger("early-boot", action_add_queue_tail);  
            action_for_each_trigger("boot", action_add_queue_tail);  
        }  
      
      
            /* run all property triggers based on current state of the properties */  
        queue_builtin_action(queue_property_triggers_action, "queue_property_triggers");  
      
      
      
      
    #if BOOTCHART  
        queue_builtin_action(bootchart_init_action, "bootchart_init");  
    #endif  
      
      
        for(;;) {//init进入无限循环  
            int nr, i, timeout = -1;  
            //检查action_queue列表是否为空。如果不为空则移除并执行列表头中的action  
            execute_one_command();  
            restart_processes();//重启已经死去的进程  
      
      
            if (!property_set_fd_init && get_property_set_fd() > 0) {  
                ufds[fd_count].fd = get_property_set_fd();  
                ufds[fd_count].events = POLLIN;  
                ufds[fd_count].revents = 0;  
                fd_count++;  
                property_set_fd_init = 1;  
            }  
            if (!signal_fd_init && get_signal_fd() > 0) {  
                ufds[fd_count].fd = get_signal_fd();  
                ufds[fd_count].events = POLLIN;  
                ufds[fd_count].revents = 0;  
                fd_count++;  
                signal_fd_init = 1;  
            }  
            if (!keychord_fd_init && get_keychord_fd() > 0) {  
                ufds[fd_count].fd = get_keychord_fd();  
                ufds[fd_count].events = POLLIN;  
                ufds[fd_count].revents = 0;  
                fd_count++;  
                keychord_fd_init = 1;  
            }  
      
      
            if (process_needs_restart) {  
                timeout = (process_needs_restart - gettime()) * 1000;  
                if (timeout < 0)  
                    timeout = 0;  
            }  
      
      
            if (!action_queue_empty() || cur_action)  
                timeout = 0;  
      
      
    #if BOOTCHART  
            if (bootchart_count > 0) {  
                if (timeout < 0 || timeout > BOOTCHART_POLLING_MS)  
                    timeout = BOOTCHART_POLLING_MS;  
                if (bootchart_step() < 0 || --bootchart_count == 0) {  
                    bootchart_finish();  
                    bootchart_count = 0;  
                }  
            }  
    #endif  
            //等待事件发生  
            nr = poll(ufds, fd_count, timeout);  
            if (nr <= 0)  
                continue;  
      
      
            for (i = 0; i < fd_count; i++) {  
                if (ufds[i].revents == POLLIN) {  
                    if (ufds[i].fd == get_property_set_fd())//处理属性服务事件  
                        handle_property_set_fd();  
                    else if (ufds[i].fd == get_keychord_fd())//处理keychord事件  
                        handle_keychord();  
                    else if (ufds[i].fd == get_signal_fd())//处理  
                        handle_signal();//处理SIGCHLD信号  
                }  
            }  
        }  
      
      
        return 0;  
    }
    

    1.文件挂载,生成驱动节点

    首先来看看main函数第一块比较重要的部分,文件挂载:

     /* Get the basic filesystem setup we need put 
             * together in the initramdisk on / and then we'll 
             * let the rc file figure out the rest. 
             */  
        //创建并挂在启动所需的文件目录  
        mkdir("/dev", 0755);  
        mkdir("/proc", 0755);  
        mkdir("/sys", 0755);  
    
    
        mount("tmpfs", "/dev", "tmpfs", MS_NOSUID, "mode=0755");  
        mkdir("/dev/pts", 0755);  
        mkdir("/dev/socket", 0755);  
        mount("devpts", "/dev/pts", "devpts", 0, NULL);  
        mount("proc", "/proc", "proc", 0, NULL);  
        mount("sysfs", "/sys", "sysfs", 0, NULL);  
    
    
            /* indicate that booting is in progress to background fw loaders, etc */  
        close(open("/dev/.booting", O_WRONLY | O_CREAT, 0000));//检测/dev/.booting文件是否可读写和创建  
    
    
            /* We must have some place other than / to create the 
             * device nodes for kmsg and null, otherwise we won't 
             * be able to remount / read-only later on. 
             * Now that tmpfs is mounted on /dev, we can actually 
             * talk to the outside world. 
             */  
        open_devnull_stdio();//重定向标准输入/输出/错误输出到/dev/_null_  
        klog_init();//log初始化 
    

    这部分代码还是比较简单的,就是挂载一些文件的挂载。值得说明的是:

    1.tmpfs是一种虚拟内存文件系统,通常情况下该文件系统是常驻ram的,所以其读取速度要高于内存和磁盘。而/dev目录则存放了访问硬件设备所需的驱动程序文件,将tmpfs作用于驱动目录最主要的原因还是提高硬件设备的访问速度。

    1. devpts是一种虚拟终端文件系统。
    2. proc是一个基于内存的文件系统,其主要的作用是完成内核与应用之间的数据交换。
    3. sysfs是一种特殊的文件系统,在Linux 2.6中引入,用于将系统中的设备组织成层次结构,并向用户模式程序提供详细的内核数据结构信息,将proc、devpts、devfs三种文件系统统一起来。
    4. /dev /proc /sysfs 等等目录都是系统运行是目录,在Android系统编译时是不存在的,它们都是由init进程创建的。当系统终止时他们也会消失。

    最后构造的目录如下:


    这里写图片描述

    另外,open_devnull_stdio()函数的作用是重定向标准输入/输出/错误输出到/dev/null。klog_init()用于初始化log,通过其实现可以看出log被打印到/dev/kmsg文件中。主要在代码中最后通过fcntl和unlink使得/dev/kmsg不可被访问,这就保证了只有log程序才可以访问。

    2. 解析和执行init.rc文件

    init.rc文件定义了在系统启动时需要执行的动作也需要启动的服务,这些服务对于整个Android系统的正常运行都是至关重要的,其中大家熟知的ZygoteService就是在init.rc文件中指定需要执行的。所以首先来看看init.rc文件的语法。

    2.1 init.rc文件介绍

    init.rc文件并不是普通的配置文件,而是由一种被称为“Android初始化语言”(Android Init Language,这里简称为AIL)的脚本写成的文件。首先来看一下init.rc文件

    #笔者注:引入其他rc文件,这部分文件也将被执行
    import /init.environ.rc
    import /init.usb.rc
    import /init.${ro.hardware}.rc
    import /init.trace.rc
    
    on early-init
        # Set init and its forked children's oom_adj
        write /proc/1/oom_adj -16
    
    on init 
        #动作列表
        mkdir /system
        mkdir /data 0771 system system
        mkdir /cache 0770 system cache
        mkdir /config 0500 root root
    
    on boot
        ...
    
    on charger
        class_start charger
    
    on property:vold.decrypt=trigger_reset_main
        class_reset main
    
    service evened /sbin/ueventd
    service health /sbin/healthd
    
    ...
    #zygote service
    service zygote /system/bin/app_process -Xzygote/system/bin –zygote \
    
     --start-system-server 
    
        socketzygote stream 666  #socket关键字表示OPTION
    
       onrestart write /sys/android_power/request_state wake #onrestart也是OPTION
    
       onrestart write /sys/power/state on
    
       onrestart restart media
    

    以上就是init.rc文件的节选。下面先来介绍一下其对应的语法。AIL由如下4部分组成。

    • 动作(Actions)
    • 命令(Commands)
    • 服务(Services)
    • 选项(Options)

    AIL在编写时需要分成多个部分(Section),而每一部分的开头需要指定Actions或Services。也就是说,每一个Actions或Services确定一个Section。而所有的Commands和Options只能属于最近定义的Section。如果Commands和Options在第一个Section之前被定义,它们将被忽略。
    Actions和Services的名称必须唯一。如果有两个或多个Action或Service拥有同样的名称,那么init在执行它们时将抛出错误,并忽略这些Action和Service。
    Actions的语法格式如下:

    on trigger
    command
    command
    command

    所以action是以on开头的,init.rc中定义的early-init,init,boot,early-boot都是action。comman的就是这个action需要执行的命令。这些指令很好理解,都是Linux下的指令。以init为例,在这个阶段创建了几个文件,并且设置了对应的权限和user。

    on init 
        #动作列表
        mkdir /system
        mkdir /data 0771 system system
        mkdir /cache 0770 system cache
        mkdir /config 0500 root root
    
    这里写图片描述

    接下来再来看看service的结构。

    service [name] [pathname] [ argument ]*
    [option]
    [option]

    比如servicemanager

    service servicemanager /system/bin/servicemanager
    class core
    user system
    group system
    critical
    onrestart restart zygote
    onrestart restart media
    onrestart restart surfaceflinger
    onrestart restart drm

    Services的选项是服务的修饰符,可以影响服务如何以及怎样运行。服务支持的选项如下:

    1. critical
      表明这是一个非常重要的服务。如果该服务4分钟内退出大于4次,系统将会重启并进入 Recovery (恢复)模式。
    2. disabled
      表明这个服务不会同与他同trigger (触发器)下的服务自动启动。该服务必须被明确的按名启动。
    3. setenv [name] [value]
      在进程启动时将环境变量[name]设置为[value]。
    4. socket [name][type] [perm] [ user [ group ] ]
      创建一个unix域的名为/dev/socket/name 的套接字,并传递它的文件描述符给已启动的进程。type 必须是 "dgram","stream" 或"seqpacket"。用户和组默认是0。
    5. user username
      在启动这个服务前改变该服务的用户名。此时默认为 root。
    6. group groupname [groupname ]*
      在启动这个服务前改变该服务的组名。除了(必需的)第一个组名,附加的组名通常被用于设置进程的补充组(通过setgroups函数),档案默认是root。
    7. oneshot
      服务退出时不重启。
    8. class name
      指定一个服务类。所有同一类的服务可以同时启动和停止。如果不通过class选项指定一个类,则默认为"default"类服务。
    9. onrestart
      当服务重启,执行一个命令

    2.2 init.rc文件解析

    接下来正式进入到init.rc文件的解析过程,在init程序中有这样一行代码:

    init_parse_config_file("/init.rc");//解析init.rc配置文件
    

    其对应的实现是

    int init_parse_config_file(const char *fn)  
    {  
        char *data;  
        data = read_file(fn, 0);  
        if (!data) return -1;  
      
        parse_config(fn, data);  
        DUMP();  
        return 0;  
    }
    

    接下来再来看看parse_config

    static void parse_config(const char *fn, char *s)  
    {  
        struct parse_state state;  
        struct listnode import_list;//导入链表,用于保持在init.rc中通过import导入的其他rc文件  
        struct listnode *node;  
        char *args[INIT_PARSER_MAXARGS];  
        int nargs;  
      
      
        nargs = 0;  
        state.filename = fn;//初始化filename的值为init.rc文件  
        state.line = 0;//初始化行号为0  
        state.ptr = s;//初始化ptr指向s,即read_file读入到内存中的init.rc文件的首地址  
        state.nexttoken = 0;//初始化nexttoken的值为0  
        state.parse_line = parse_line_no_op;//初始化行解析函数  
      
      
        list_init(&import_list);  
        state.priv = &import_list;  
      
      
        for (;;) {  
            switch (next_token(&state)) {  
            case T_EOF://如果返回为T_EOF,表示init.rc已经解析完成,则跳到parser_done解析import进来的其他rc脚本  
                state.parse_line(&state, 0, 0);  
                goto parser_done;  
            case T_NEWLINE:  
                state.line++;//一行读取完成后,行号加1  
                if (nargs) {//如果刚才解析的一行为语法行(非注释等),则nargs的值不为0,需要对这一行进行语法解析  
                    int kw = lookup_keyword(args[0]);//init.rc中每一个语法行均是以一个keyword开头的,因此args[0]即表示这一行的keyword  
                    if (kw_is(kw, SECTION)) {  
                        state.parse_line(&state, 0, 0);  
                        parse_new_section(&state, kw, nargs, args);  
                    } else {  
                        state.parse_line(&state, nargs, args);  
                    }  
                    nargs = 0;//复位  
                }  
                break;  
            case T_TEXT://将nexttoken解析的一个text保存到args字符串数组中,nargs的最大值为INIT_PARSER_MAXARGS(64),即init.rc中一行最多不能超过INIT_PARSER_MAXARGS个text(单词)  
                if (nargs < INIT_PARSER_MAXARGS) {  
                    args[nargs++] = state.text;  
                }  
                break;  
            }  
        }  
      
      
    ......
    }
    

    代码的总体逻辑比较简单,解析文件中的关键字、换行符等等解析各个属性,然后添加到对应的section中。后续代码逻辑也比较信息,读者可以自行看源码,这里因为篇幅原因就不再继续介绍源码了。
    解析init.rc文件的最终效果就是解析文件中的各个action和service,然后将其添加到action_list和service_list中。供后续执行list中的action和service。

    而在解析完成后,有这样一段代码:

    action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail);  
      
      
        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");  
        queue_builtin_action(keychord_init_action, "keychord_init");  
        queue_builtin_action(console_init_action, "console_init");  
      
      
        /* execute all the boot actions to get us started */  
        action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);  
      
      
        /* skip mounting filesystems in charger mode */  
        if (!is_charger) {  
            action_for_each_trigger("early-fs", action_add_queue_tail);  
            action_for_each_trigger("fs", action_add_queue_tail);  
            action_for_each_trigger("post-fs", action_add_queue_tail);  
            action_for_each_trigger("post-fs-data", action_add_queue_tail);  
        }  
      
      
        /* Repeat mix_hwrng_into_linux_rng in case /dev/hw_random or /dev/random 
         * wasn't ready immediately after wait_for_coldboot_done 
         */  
        queue_builtin_action(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");  
      
      
        queue_builtin_action(property_service_init_action, "property_service_init");  
        queue_builtin_action(signal_init_action, "signal_init");  
        queue_builtin_action(check_startup_action, "check_startup");  
      
      
        if (is_charger) {  
            action_for_each_trigger("charger", action_add_queue_tail);  
        } else {  
            action_for_each_trigger("early-boot", action_add_queue_tail);  
            action_for_each_trigger("boot", action_add_queue_tail);  
        }  
      
      
            /* run all property triggers based on current state of the properties */  
        queue_builtin_action(queue_property_triggers_action, "queue_property_triggers");  
      
      
      
      
    #if BOOTCHART  
        queue_builtin_action(bootchart_init_action, "bootchart_init");  
    #endif  
    
    

    这部分代码就比较好理解了,执行已经解析到的service和action。

    2.3 Zygote service的启动

    看了以上代码可能大家会奇怪,对应执行的都是action,怎么没有看到service的执行,其实service的启动已经包含在了action的执行当中了。以Zygote为例,这个service的启动就是放在boot过程中的。接下来重点讲一下。
    在init.rc下的action中有一个command叫做
    class_start [classservice]
    指令的意思就是启动属于classservice这个类别的所有service。而在boot阶段就有一个command是:
    start_service default
    所以在boot阶段会启动所有的default的service。或许你已经猜到了,没错,Zygote就属于default类型,因而在boot阶段会被执行。关于Zygote如何被设置为default,具体的工作在parse_service阶段完成的,读者可以自行分析源码,这里不做介绍。
    相应的启动服务的操作也比较简单,在init进程中通过fork,创建一个新的进程,用于运行Zygote,相关代码如下:

    if(pid == 0) {
        //pid为零,我们在子进程中
           struct socketinfo *si;
           struct svcenvinfo *ei;
           char tmp[32];
           int fd, sz;
    //得到属性存储空间的信息并加到环境变量中,后面在属性服务一节中会碰到使用它的地方。
           get_property_workspace(&fd, &sz);
           add_environment("ANDROID_PROPERTY_WORKSPACE", tmp);
            //添加环境变量信息
           for (ei = svc->envvars; ei; ei = ei->next)
               add_environment(ei->name, ei->value);
            //根据socketinfo创建socket
           for (si = svc->sockets; si; si = si->next) {
               int s = create_socket(si->name,
                                      !strcmp(si->type,"dgram") ?
                                      SOCK_DGRAM :SOCK_STREAM,
                                      si->perm,si->uid, si->gid);
               if (s >= 0) {
                   //在环境变量中添加socket信息。
                    publish_socket(si->name, s);
               }
            }
           ......//设置uid,gid等
         setpgid(0, getpid());
           if(!dynamic_args) {
            /*
    执行/system/bin/app_process,这样就进入到app_process的main函数中了。
    fork、execve这两个函数都是Linux系统上常用的系统调用。
            */
                if (execve(svc->args[0], (char**)svc->args, (char**) ENV) < 0) {
                  ......
               }
            }else {
              ......
        }
    

    为什么要执行/system/bin/app_process?再来看看Zygote在init.rc文件中的定义:

    #zygote service
    service zygote /system/bin/app_process -Xzygote/system/bin –zygote \
     --start-system-server 
        socketzygote stream 666  #socket关键字表示OPTION
       onrestart write /sys/android_power/request_state wake #onrestart也是OPTION
       onrestart write /sys/power/state on
       onrestart restart media
    

    是不是一目了然了,启动zygote service就是通过执行/system/bin/app_process进程来实现的。另外在进程中还创建了一个socket,这个socket用于和init进程进行通信,下文会介绍。

    3守护进程

    在init的main函数的最后,init会进入到一个无限循环中,作为一个守护进程。

    for(;;) {//init进入无限循环  
            int nr, i, timeout = -1;  
            //检查action_queue列表是否为空。如果不为空则移除并执行列表头中的action  
            execute_one_command();  
            restart_processes();//这里会重启所有flag标志为SVC_RESTARTING的service  
      
            if (!property_set_fd_init && get_property_set_fd() > 0) {  
                ufds[fd_count].fd = get_property_set_fd();  
                ufds[fd_count].events = POLLIN;  
                ufds[fd_count].revents = 0;  
                fd_count++;  
                property_set_fd_init = 1;  
            }  
            if (!signal_fd_init && get_signal_fd() > 0) {  
                ufds[fd_count].fd = get_signal_fd();  
                ufds[fd_count].events = POLLIN;  
                ufds[fd_count].revents = 0;  
                fd_count++;  
                signal_fd_init = 1;  
            }  
            if (!keychord_fd_init && get_keychord_fd() > 0) {  
                ufds[fd_count].fd = get_keychord_fd();  
                ufds[fd_count].events = POLLIN;  
                ufds[fd_count].revents = 0;  
                fd_count++;  
                keychord_fd_init = 1;  
            }  
      
            if (process_needs_restart) {  
                timeout = (process_needs_restart - gettime()) * 1000;  
                if (timeout < 0)  
                    timeout = 0;  
            }  
      
            if (!action_queue_empty() || cur_action)  
                timeout = 0;  
      
    #if BOOTCHART  
            if (bootchart_count > 0) {  
                if (timeout < 0 || timeout > BOOTCHART_POLLING_MS)  
                    timeout = BOOTCHART_POLLING_MS;  
                if (bootchart_step() < 0 || --bootchart_count == 0) {  
                    bootchart_finish();  
                    bootchart_count = 0;  
                }  
            }  
    #endif  
            //等待事件发生  
            nr = poll(ufds, fd_count, timeout);  
            if (nr <= 0)  
                continue;  
      
            for (i = 0; i < fd_count; i++) {  
                if (ufds[i].revents == POLLIN) {  
                    if (ufds[i].fd == get_property_set_fd())//处理属性服务事件  
                        handle_property_set_fd();  
                    else if (ufds[i].fd == get_keychord_fd())//处理keychord事件  
                        handle_keychord();  
                    else if (ufds[i].fd == get_signal_fd())//处理  
                        handle_signal();//处理SIGCHLD信号  
                }  
            }  
        }  
    

    这里以Zygote的重启为例,介绍一下守护进程的处理机制。当子进程退出时,init的这个信号处理函数会被调用:

    static void sigchld_handler(int s)
    {  
       write(signal_fd, &s, 1); //往signal_fd write数据
    }
    

    signal_fd,就是在init中通过socketpair创建的两个socket中的一个,既然会往这个signal_fd中发送数据,那么另外一个socket就一定能接收到,这样就会导致init从poll函数中返回

    nr =poll(ufds, fd_count, timeout);
     ......
     if(ufds[i].revents == POLLIN) {
         ......
         else if (ufds[i].fd == get_signal_fd())//处理  
              handle_signal();//处理SIGCHLD信号  
     }
    

    接下来就会调用handle_signal()函数来处理。init进程会找到死掉的那个service,然后先杀死该service创建的进程,清理socket信息,设置标示为SVC_RESTARTING,然后执行该service on restart中的COMMAND。接下来在init守护进程的下一次循环中启动:

    ......
    restart_processes();//这里会重启所有flag标志为SVC_RESTARTING的service
    ......
    

    4.属性服务

    在init进程的main()中,我们可以看见如下语句:

    queue_builtin_action(property_service_init_action, "property_service_init");
    

    这句话的意思是启动action链表中的property服务:

    static int property_service_init_action(int nargs, char **args)  
    {  
        /* read any property files on system or data and 
         * fire up the property service.  This must happen 
         * after the ro.foo properties are set above so 
         * that /data/local.prop cannot interfere with them. 
         */  
        start_property_service();  
        return 0;  
    }
    

    start_property_service()的实现如下:

    void start_property_service(void)  
    {  
        int fd;  
      
        load_properties_from_file(PROP_PATH_SYSTEM_BUILD);  
        load_properties_from_file(PROP_PATH_SYSTEM_DEFAULT);  
        load_override_properties();  
        /* Read persistent properties after all default values have been loaded. */  
        load_persistent_properties();  
      
        fd = create_socket(PROP_SERVICE_NAME, SOCK_STREAM, 0666, 0, 0);  
        if(fd < 0) return;  
        fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC);  
        fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);  
      
        listen(fd, 8);  
        property_set_fd = fd;  
    }
    

    关于这段代码做一些说明:

    在Android中定义了5个存储属性的文件,它们分别是:

    #define PROP_PATH_RAMDISK_DEFAULT  "/default.prop"  
    #define PROP_PATH_SYSTEM_BUILD     "/system/build.prop"  
    #define PROP_PATH_SYSTEM_DEFAULT   "/system/default.prop"  
    #define PROP_PATH_LOCAL_OVERRIDE   "/data/local.prop"  
    #define PROP_PATH_FACTORY        "/factory/factory.prop"
    

    load_persistent_properties()用来加载persist开头的属性文件,这些属性文件是需要保存到永久介质上的,这些属性文件存储在/data/property目录下。
    在start_property_service()的最后创建了一个名为"property_service"的socket,启动监听,并将socket的句柄保存在property_set_fd中。
    处理设置属性请求

    接收属性设置请求的地方在init进程中:

    nr = poll(ufds, fd_count, timeout);  
    if (nr <= 0)  
        continue;  
      
    for (i = 0; i < fd_count; i++) {  
        if (ufds[i].revents == POLLIN) {  
            if (ufds[i].fd == get_property_set_fd())  
                handle_property_set_fd();  
            else if (ufds[i].fd == get_keychord_fd())  
                handle_keychord();  
            else if (ufds[i].fd == get_signal_fd())  
                handle_signal();  
        }  
    }
    

    可以看到,在init接收到其他进程设置属性的请求时,会调用handle_property_set_fd()函数进程处理,最后完成属性设置。

    参考文章:

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          本文标题:Android启动过程详解(2)——init进程启动逻辑

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/fgzezttx.html